AiF-FV-Nummer 18437 BG

Entwicklung industrieller Beschichtungsverfahren für Li-Ionen-Batterien auf Basis umweltfreundlicher Bindersysteme

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.01.2015 bis 30.09.2017

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Li-Batterie Elektroden bestehen aus elektrochemisch aktiven Materialien, Bindern und Leitfähigkeitszusätzen. Die Herstellung der Elektroden von kommerziell verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien beruht bislang auf einem Bindersystem aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) als Polymer und N-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP) als Lösungsmittel. Die Substitution des PVDF-Binders und des toxischen Lösungsmittels NMP durch wasserlösliche Polymere bietet das Potenzial, sowohl die Umweltbelastung bei der Batterieproduktion als auch die Kosten der Li-Ionen-Batterien deutlich zu reduzieren. Projektziel ist die Entwicklung eines Beschichtungsprozesses zur Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien auf Basis umweltfreundlicher Bindersysteme. Dazu erfolgt im ersten Schritt eine Optimierung der mit den neuen Bindern hergestellten Elektrodenstrukturen, um das Leistungspotenzial der aktiven Materialien im Zusammenspiel mit wasserlöslichen Bindern voll auszunutzen. Im zweiten Schritt geschieht die Übertragung der im Labormaßstab ermittelten Struktur-Eigenschaftsbeziehung auf die Elektrodenherstellung im Technikumsmaßstab. Dieses Vorhaben richtet sich einerseits an Hersteller von Li-Ionen Batterieelektroden, die für die Einführung neuer Technologien gesicherte Erkenntnisse zum elektrochemischen Verhalten der Elekt-roden benötigen, sowie an Unternehmen des Anlagenbaus, die wesentliche Informationen für die Anpassung der Beschichtungstechnologie auf die Verarbeitung wasserbasierter Elektrodenpasten erhalten.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente