{"id":107408,"date":"2025-06-07T02:13:00","date_gmt":"2025-06-07T00:13:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=107408"},"modified":"2025-06-07T08:42:06","modified_gmt":"2025-06-07T06:42:06","slug":"energiewende-nachhaltige-und-kostenguenstige-batterien-fuer-das-elektroauto-von-morgen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/mobilitaet\/energiewende-nachhaltige-und-kostenguenstige-batterien-fuer-das-elektroauto-von-morgen\/","title":{"rendered":"Energiewende \u2013 nachhaltige und kosteng\u00fcnstige Batterien f\u00fcr das Elektroauto von morgen"},"content":{"rendered":"\n
Die Elektromobilit\u00e4t in Deutschland und Europa schreitet voran. Um weiter Fahrt aufzunehmen, m\u00fcssen die Produktionskapazit\u00e4ten f\u00fcr Batteriezellen hierzulande intensiv ausgebaut und die Produktionsverfahren energiearm und deutlich g\u00fcnstiger werden. <\/p>\n\n\n\n
Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat mit DRYtraec\u00ae ein revolution\u00e4res Verfahren entwickelt, das eine kosteneffiziente und umweltfreundliche Herstellung von Batterieelektroden erlaubt. F\u00fcr diese zukunftsweisende Technologie wurden die Wissenschaftler im Rahmen der Fraunhofer-Jahrestagung mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2025 ausgezeichnet.<\/p>\n\n\n\n
In einer Zeit, in der elektrifizierte Fahrzeuge und station\u00e4re Stromspeicher eine Schl\u00fcsselrolle f\u00fcr die klimaneutrale Zukunft der Energiewirtschaft spielen, ist die nachhaltige Produktion von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) essenziell. Ein Forscherteam um Dr. Benjamin Schumm, Dr. Holger Althues und Prof. Stefan Kaskel hat mit DRYtraec\u00ae<\/sup> (Dry transfer electrode coating) ein neuartiges Verfahren der Batteriezellproduktion entwickelt, das vollst\u00e4ndig auf den sonst \u00fcblichen Einsatz toxischer L\u00f6semittel verzichtet und die energie- sowie kostenintensive Trocknung der Elektrodenschichten einspart.<\/p>\n\n\n\n
Die Herausforderung der Batterieproduktion und die innovative L\u00f6sung durch DRYtraec\u00ae<\/sup><\/h4>\n\n\n\n
Elektroden sind ein zentraler Baustein jeder Batterie und bestehen in der Regel aus einer Metallfolie, die mit einer d\u00fcnnen Beschichtung \u00fcberzogen ist. Die Beschichtung enth\u00e4lt die aktiven Komponenten, die f\u00fcr die Energiespeicherung verantwortlich sind. \u00bb\u00dcblicherweise erfolgt der Beschichtungsprozess nasschemisch mit sogenannten Slurry-Ans\u00e4tzen\u00ab, erkl\u00e4rt Dr. Benjamin Schumm, Abteilungsleiter Partikeltechnik am Fraunhofer IWS. \u00bbDie DRYtraec\u00ae<\/sup>-Technologie erlaubt es, eine Elektrodenschicht direkt aus einem Trockengemisch \u2013 bestehend aus Aktivmaterial, Leitru\u00df und Binder \u2013 herzustellen.\u00ab Im Gegensatz zum konventionellen Slurry-Verfahren wird dabei kein L\u00f6semittel eingesetzt. Eine spezielle Kalander-Vorrichtung erzeugt Scherkr\u00e4fte in einem Walzenspalt und verankert so Partikel des Aktivmaterials und des Leitru\u00dfes durch die verbundene Fibrillierung des Bindemittels mechanisch. Getr\u00e4gert auf den Kalanderwalzen entsteht eine komplett trockene Elektrodenschicht \u2013 die energie- und platzaufwendige Trocknung entf\u00e4llt. Zudem gelingt die doppelseitige Beschichtung in einem Schritt durch den direkten Transfer von beiden Seiten auf die Stromkollektorfolien. Die l\u00f6semittelfrei hergestellten DRYtraec\u00ae<\/sup>-Elektroden weisen eine herausragende Leistungsf\u00e4higkeit und Stabilit\u00e4t auf \u2013 ohne Einbu\u00dfen gegen\u00fcber Slurry-basierten Elektroden.<\/p>\n\n\n\n
DRYtraec\u00ae<\/sup> \u2013 patentierte Technologie mit gro\u00dfem Zukunftspotenzial<\/h4>\n\n\n\n
Der einzigartige wissenschaftlich-methodische Ansatz des walzenbasierten Trocken-film-Transferprozesses minimiert Produktionsrisiken und erleichtert die Skalierung zu gr\u00f6\u00dferen Beschichtungsbreiten und h\u00f6heren Prozessgeschwindigkeiten. Die weltweit erste Prototypanlage wurde bereits 2013 konstruiert und die Technologie seitdem stetig weiterentwickelt. Die Anlage erm\u00f6glicht die kontinuierliche Prozessf\u00fchrung und Herstellung qualitativ hochwertiger Elektroden im Rolle-zu-Rolle-Verfahren. \u00bbWir haben f\u00fcr DRYtraec\u00ae <\/sup>eine F&E-Plattform realisiert, die Industriekunden entlang der Wertsch\u00f6pfungskette ein breites Angebot von der Erprobung bis zum Transfer in die kommerzielle Nutzung bietet. Mit der Lizensierung der Technologie an ein f\u00fchrendes Unternehmen der europ\u00e4ischen Automobilindustrie ebnet dies den Weg zur weiteren Skalierung bis zur Massenproduktion\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Holger Althues, Abteilungsleiter Batteriewerkstoffe am Fraunhofer IWS.<\/p>\n\n\n\n
Das DRYtraec\u00ae<\/sup>-Verfahren ist auch f\u00fcr die wichtigen Batterietechnologien der Zukunft geeignet, wie etwa die Natrium-Ionen- oder die Feststoffbatterie. Die \u00bbDrop-In-F\u00e4higkeit\u00ab zur Elektrodenherstellung wurde f\u00fcr diese Zellsysteme nachgewiesen. Prof. Stefan Kaskel, Technologiefeldleiter Batterietechnik am Fraunhofer IWS, erkl\u00e4rt: \u00bbDen Prozess haben wir zun\u00e4chst f\u00fcr Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien umgesetzt und inzwischen f\u00fcr Lithium-Schwefel- und f\u00fcr Feststoffbatterien angepasst. Diese werden in Zukunft eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle spielen, jedoch leidet die Leistungsf\u00e4higkeit der Materialien unter einer nass-chemischen Verarbeitung. Mit DRYtraec\u00ae<\/sup> bieten wir einen vielversprechenden Ansatz mit doppeltem Vorteil.\u00ab<\/p>\n\n\n\n
Die patentierte DRYtraec\u00ae<\/sup>-Technologie, die inzwischen als Standardverfahren f\u00fcr die Trockenbeschichtung etabliert ist, festigt die Rolle des Fraunhofer IWS als f\u00fchrender F&E-Anbieter auf dem Gebiet der Trockenbeschichtung. Damit tr\u00e4gt Fraunhofer ma\u00dfgeblich zur Sicherung des Automobilstandorts Deutschland bei und unterstreicht die hohe Bedeutung der Produktionstechnologie als wesentliche Wertsch\u00f6pfung in der Transformation der Mobilit\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n