Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme des Silizium-Kohlenstoff-Komposits ‚Siridion Black‘ sowie schematische Zeichnung der Si/C-Struktur mit ansteigender Kohlenstoffkonzentration von innen nach außen. (Bild: Evonik)
Zudem verbessert das Si/C-Anodenmaterial Siridion Black nach Angaben von Evonik die Schnell-Ladefähigkeit und Energieeffizienz. Das schnellere Laden sei gerade für Batterien mit größerer Kapazität wichtig, heißt es beim Chemieunternehmen. „Als Additiv“ lasse sich Siridion Black „rasch in bestehende Anodenmaterialien und Produktionsprozesse integrieren und sei gut mit anderen Batteriematerialien zu kombinieren“. „Bisher wird Graphit als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Für Batterien mit größerer Kapazität braucht es jedoch neue Materialien, die auch ein schnelleres Laden ermöglichen“, sagt Björn Borup, in der Business Line Silanes von Evonik für das Marketing von Batteriematerialien zuständig.
Entgegengesetztes Konzentrationsgefälle von Silizium und Kohlenstoff
Das Si/C-Anodenmaterial besteht aus vereinzelten, ungesinterten kugelförmigen Partikeln, die wenige hundert Nanometer groß sind. Im Inneren der amorphen Partikel herrscht eine hohe Siliziumkonzentration, die nach außen hin abnimmt; umgekehrt steigt die Kohlenstoff-Konzentration von innen nach außen an. Diese sorge für eine hohe Stabilität. „Zudem sind die Kügelchen durch den höheren Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche besser vor Oxidation geschützt und leichter zu verarbeiten“, erklärte Dr. Julia Lyubina, verantwortlich für die Entwicklung und Kommerzialisierung des Anoden- Kompositmaterials. Es wird durch Gasphasensynthese hergestellt ist ab sofort im industriellen Maßstab verfügbar.
(dw)
