Elektromobilität : Zukunftsweisende Batterietechnologien mit OpMoSi

Die Lithium-Ionen-Batterie ist seit ihrer Markteinführung 1991 in aller Munde, oder besser: in fast allen Geräten, die uns unseren Alltag erleichtern: Smartphones, Digitalkameras, E-Bikes, Notebooks oder Akkuschraubern. Im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung hat sie mittlerweile sämtliche konkurrierenden Technologien verdrängt. Nicht zuletzt durch die rasante Entwicklung im Bereich der E-Mobilität ist die Technologie auch ein – asiatisch dominierter – Milliardenmarkt mit konstant hohen Wachstumsraten geworden. Ein Grund für diesen Erfolg ist, dass sich die Energiedichte der Batterien in den vergangenen 30 Jahren mehr als verdreifacht hat. Eine weitere Verbesserung der Technologie und die Entwicklung neuer Materialien ist notwendig, um diesen Trend fortzusetzen.

So hat sich ein rein steirisches Konsortium aus Forschung und Wirtschaft gebildet und das Projekt „OpMoSi“ gegründet, um die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie voranzutreiben. Koordiniert wird das Konsortium von der Virtual Vehicle Research GmbH. Das Forschungszentrum arbeitet dabei in enger Abstimmung mit der Materials Center Leoben Forschung GmbH, der Varta Innovation GmbH und der AVL List GmbH. Die Partner vereinen also sowohl Exzellenz in ihren jeweiligen Fachgebieten als auch langjährige und nachweisbare Erfahrung im Bereich der Lithium-Ionen-Technologie. Die Konstellation ergibt eine in Österreich einzigartige Bündelung von Kompetenzen im Bereich der Batterieforschung und Entwicklung.

Oberstes Ziel von OpMoSi ist, die Ladungsdichte und die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen. Gelingen soll dies durch neuartige „Hollow Core-Shell Silizium Kohlenstoff (HCS Si-C) Komposit Anoden“. Diese nächste Generation der Lithium-Ionen-Batterie soll im Vergleich zu bestehenden Technologien eine um 30 Prozent erhöhte Energiedichte bei gleicher Ladestabilität erreichen. Im Entwicklungsprozess dieser neuen Zellgeneration werden die Kompetenzen der Projektpartner in verschiedenen Bereichen effektiv kombiniert und gebündelt: von Simulation über Elektroden-/Zellfertigung bis zu Elektrochemie. Künftig soll eine stärker zielgerichtete, kostengünstigere und die Ressourcen besser schonende Herstellung von verbesserten Lithium-Ionen-Batterien mit Si-Anoden ermöglicht werden.

OpMoSi stärkt österreichische Kompetenzen in Forschung und Entwicklung. Damit können relevante Entwicklungsaufgaben künftig in Österreich und auf europäischer Ebene (IPCEI, HORIZON EU) umfassend unterstützt werden. Nach erfolgreicher Projektdurchführung ist ein Folgeprojekt auf nationaler oder EU-Ebene geplant.