Helmholtz Dresden: Geblitztes Silizium für stärkere Autoakkus

Forscher aus Dresden wollen mit einer verbesserten Siliziumelektroden-Technologie die Energiedichte von Lithium-Akkumulatoren erhöhen und die Reichweite von Elektroautos deutlich ausdehnen. Das geht aus einer Mitteilung Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hervor. Gemeinsam mit der Blitzlampenfirma Rovak aus Wilsdruff bei Dresden haben sie nun das Unternehmen „Norcsi“ gegründet, das die neue Technologie wirtschaftlich verwerten soll. „Mit unserer patentierten Technologie erreichen wir eine Steigerung der Energiedichte heutiger Lithium-Ionen-Akkus um mehr als 40 Prozent und können so die Reichweite von Elektroautos erheblich steigern“, betonte Norcsi-Gründer Charaf Cherkouk, der das Verfahren im Rossendorfer Innovationslabor „Blitzlab“ weiterentwickelt hatte. „Die Akkus werden damit nicht nur leistungsfähiger, sondern auch deutlich kostengünstiger in der Herstellung“, ergänzte Norcsi-Mitgünder Marcel Neubert. Leistungsfähigere Alternative zum Kohlenstoff: Im Kern geht es bei ihrer Innovation um das Elektrodenmaterial in einer Autobatterie: In heute üblichen Energiespeichern werden Lithium-Atome in Anoden aus Graphit eingebettet. Silizium gilt dafür zwar schon lange als leistungsfähigere Alternative zum Kohlenstoff. Doch daraus gefertigte Batteriemuster hatten bisher keine lange Lebensdauer, weil sie im Alltagsbetrieb durch Spannungen der eingebetteten Lithiumatome zur Selbstzerstörung neigen. Cherkouk hat dafür laut eigenen Angaben eine Lösung gefunden: Er beschichtet und strukturiert die Silizium-Anode zunächst und erhitzt sie dann mit extrem kurzen Blitzen. Weil die Hitze dabei nur kurze Zeit wirkt, komme das Verfahren mit geringem Energieverbrauch aus und schone das Material. Letztlich mindere diese Blitz-Heilung die Volumenänderungen der Elektrode bei den Lade- und Entladevorgängen, so das HZDR. Nun wollen sie das Verfahren in ihrer ausgegründeten Firma zur Serienreife führen. Die „Norcsi“ ist laut HZDR der erste Transfer-Erfolg des noch jungen „Blitzlabs“, das Anfang 2020 als ein „Helmholtz Innovation Lab“ in Dresden-Rossendorf entstanden war. Dort erforschen Wissenschaftler praktische Anwendungen für die sogenannte Ultrakurzzeitausheilung von Materialien durch Blitzlampen (FLA) und Laser. Von hw