Hoch performante Anodenmaterialien für ressourcenschonende Na-Ionen-Batterien auf Basis von Lignin und Hemicellulose aus Laub- und Nadelholzabfällen

Schwerpunktthema:	RessourcenEffizienz
Art der Förderung:	Projektförderprogramme
Programm:	CZS Transfer
Geförderte Institution:	Hochschule Aalen - Technik und Wirtschaft

Natrium-Ionen-Batterien gelten als nachhaltige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien. Die enthaltenen Kohlenstoff-Elektroden können aus Holzabfällen gewonnen werden. Mit einem neuartigen Aufschlussverfahren sollen deren natürliche Schwankungen eliminiert werden.

Ziele

Bei der Transformation von Mobilität und Energieversorgung spielen Batterien eine Schlüsselrolle. Stand der Technik sind Li-Ionen-Batterien, die auf begrenzt verfügbaren Ressourcen basieren. Na-Ionen-Batterien sind eine nachhaltige Alternative, allerdings in der Performance noch nicht konkurrenzfähig.

Als Elektrodenmaterial können in Natrium-Ionen-Batterien sog. harte Kohlenstoffe genutzt werden. Diese lassen sich nachhaltig durch Pyrolyse pflanzlicher Stoffe gewinnen. Deren stark schwankende Zusammensetzung führt jedoch zu nicht tolerierbaren Eigenschaftsschwankungen der Elektroden.

Das Vorhaben HANa will dieses Problem lösen. Mit einem neuartigen Aufschlussverfahren werden aus Holzabfällen die Bestandteile Lignin und Hemicellulose mit definierten Eigenschaften gewonnen. Diese werden anschließend zu harten Kohlenstoffen pyrolysiert und sollen eine gleichbleibend hohe Qualität aufweisen.

HANa bildet die komplette Prozesskette von Holzaufschluss, über Pyrolyse, Elektrodenentwicklung bis zum Verbau und Test in Batteriezellen ab. Expert:innen aus Chemie, Materialwissenschaft und Batterietechnologie gehören der interdisziplinären Projektgruppe um Prof. Dr. Volker Knoblauch an der Hochschule Aalen an.