Alternativer Fertigungsprozess für Lithium-Ionen-Batteriewerkstoffe wird erforscht
Solvay führt großes Nachhaltigkeitsprojekt durch
Solvay Specialty Polymers hat den Start von LIFE+ GLEE bekannt gegeben, einem Schwerpunktprojekt, das auf den nachhaltigen Einsatz von Wasser anstelle organischer Lösemittel in der Fertigung wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion-Akkus) ausgerichtet ist. Als bedeutendes Umweltprojekt wird LIFE+ GLEE von der Europäischen Kommission im Rahmen des EU-Förderprogramms LIFE unterstützt (LIFE12 ENV IT 000712).
Da Kathodenwerkstoffe normalerweise wasserempfindlich sind, nehmen gängige Fertigungsprozesse für Li-Ion-Akkus den Einsatz organischer Lösemittel in Kauf, die von der Europäischen Chemikalienagentur aufgrund ihres karzinogenen, mutagenen oder reproduktionstoxischen Potenzials als „besonders besorgniserregende Stoffe“ eingestuft werden. Die REACH-Verordnung der Europäischen Union sieht eine stufenweise Substitution dieser Lösemittel vor.
Aus diesem Grund suchen viele Forschungsteams weltweit – wie auch bei Solvay – nach alternativen, weniger gefährlichen Lösemitteln zur Fertigung von Kathoden für Li-Ion-Akkus.
Mit LIFE+ GLEE will Solvay in der nachhaltigen Fertigung von Li-Ion-Akkus einen Schritt weiter gehen und die organischen Lösemittel durch Wasser ersetzen. Möglich macht dies eine Kathodenschutz-Technologie, die beim Fertigen der Kathoden den Kontakt des aktiven Materials mit Wasser verhindert. Die herausragende Technologie birgt zudem keinerlei toxische Risiken und reduziert die zur Rückgewinnung und Reinigung der Lösemittel erforderlichen Fertigungskosten.
Solvay hat beschlossen, am Sitz seines Forschungs- und Innovationszentrums in Bollate (Italien) eine Pilotanlage zur Fertigung neue Li-Ion-Batteriewerkstoffe zu bauen, die voraussichtlich etwa zum Zeitpunkt der Expo 2015 in Mailand betriebsbereit sein wird. „Diese Technologie erschließt einen markanten Weg hin zur Entwicklung einer lösemittelfreien, umweltverträglichen Lithum-Ionen-Akkufertigung“, sagt Francesco Triulzi, Alternative Energy Open Innovation Manager bei Solvay Specialty Polymers.
Li-Ion-Hochleistungsakkus verzeichnen hohe Zuwachsraten in mehreren Märkten, wie für Mobiltelefone, Laptops und Elektrofahrzeuge. Trotz des Erfolgs der Lithium-Ionen-Technologie sieht Solvay noch einen Bedarf an größeren Fortschritten im Bereich der Stromspeicherung, um den Übergang in eine adaptive kohlenstofffreie Wirtschaft voranzutreiben.
Die Pilotanlage wird zur Produktion von aktivem Akku-Kathodenmaterial unter industriellen Bedingungen ausgelegt, um erprobte Anlagenbetriebskonzepte, Prozesse und Rezepturen zu liefern. Das reine chemische Material wird für Batteriehersteller und Forschungsunternehmen in ausreichenden Mustermengen verfügbar sein. Für Tests durch unabhängige Institutionen sowie zu Demonstrationszwecken für Endanwender, wie Hersteller von Elektrofahrzeugen, ist vorgesehen, auch eine größere Anzahl an Akkus bereitzustellen, die unter Einsatz der neuen Technologie gefertigt wurden.
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