Hochreines Aluminiumoxid auf der Anode soll E-Auto-Batterien deutlich verbessern

Das deutsche Unternehmen Altech Advanced Materials arbeitet an einer Technologie, die Elektroauto-Batterien effizienter und haltbarer machen soll: Dank einer Nanobeschichtung der Batterie-Anode mit hochreinem Aluminiumoxid soll der Erstladeverlust von ca. 8 Prozent vermieden und die Lebensdauer der Batterie um bis zu 30 Prozent verlängert werden. Diese Erkenntnisse sind bislang allerdings noch recht theoretischer Natur.

Um die Technologie in Produktion bringen zu können, ist das Unternehmen bereits eine Kooperationsvereinbarung mit dem Batteriehersteller SGL Carbon eingegangen. Zuvor jedoch muss noch eine Testanlage aufgebaut werden, um weitere Erkenntnisse über die Realisierbarkeit des Vorhabens zu gewinnen. Dafür sammelt Altech Advanced Materials momentan über eine Kapitalerhöhung an der Börse die finanziellen Mittel ein – 6,5 Millionen Euro will das Unternehmen so erlösen. Altech-Vorstand Uwe Ahrens sprach mit dem Nebenwerte-Magazin über die Besonderheiten der Technologie und die weiteren Perspektiven seines Unternehmens.

Die ersten Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie, um Lithium-Ionen-Batterien über eine Beschichtung des Anodenmaterials mit hochreinem Aluminiumoxid, sogenannten HPA, zu verbessern, sei „sehr vielversprechend“ gewesen, sagt Ahrens. Mit dem frischen Kapital wolle Altech alsbald damit beginnen, „erste kleinere Mengen in einer Testanlage zu produzieren, den unterschiedlichen Batterieherstellern zu Testzwecken zur Verfügung zu stellen und so in Batterien zur Anwendung zu bringen“. Sollten sich die erwarteten besonderen Eigenschaften des Materials auf vorindustrieller Stufe bestätigen, „werden wir dann in einem zweiten Schritt ein Produktionswerk errichten, um den europäischen Markt der Batteriehersteller zu beliefern“, kündigt Ahrens an.

Mit am spannendsten wäre die Verringerung des Erstzyklus-Kapazitätsverlusts, da sich so mit relativ geringem Aufwand die Kapazität eines Akkus um gut 8 Prozent erhöhen würde. Bei einem 60 kWh fassenden Akku mit derzeit gängiger Technologie könnten also gut 5 kWh hinzugewonnen werden. Oder anders ausgedrückt: Die Reichweite eines solchen E-Autos würde um gut 25 bis 30 Kilometer steigen. „Es steht also mehr Leistung zur Verfügung ohne eine schwerwiegende und damit teure Änderung an der Konstruktion einer Batterie vorzunehmen“, erklärt Ahrens die Vorzüge der neuen Technologie. Das mache die Beschichtung „als sogenannte Drop-In-Technologie sehr interessant für die Industrie“.

Altech will bereits einen Prozess und ein Verfahren entwickelt haben, „wie man auf industrieller Ebene günstig und schnell die Ummantelung der Partikel mit HPA, aus der die Anode besteht, bewerkstelligen kann“. Ahrens geht davon aus, die ersten Chargen des neuen Anodenmaterials „zügig produzieren“ zu können. „Dann sind wir zwar noch nicht in der Massenproduktion, aber einen gehörigen Schritt weiter“. Genaue Zeitpunkte wollte der Altech-Vorstand noch nicht bekanntgeben.

„Massive Steigerungen der Energiedichte und damit der Reichweite“

Einen Standort für seine erste Testproduktion sowie das geplante Werk mit einer Anlagenkapazität von 10.000 Tonnen pro Jahr für die Beschichtung von Graphit in Anodenqualität hat das Unternehmen bereits gefunden, im Nordosten Sachsens, im Industriepark Schwarze Pumpe. Der Standort sei durch die vorhandene Infrastruktur wie Netzstrom und Erdgas, Schiene und Straße gut erschlossen und liegt äußerst günstig für ein Vorhaben dieser Art. Schwarze Pumpe ist 120 km von Berlin und 78 km von Dresden entfernt. „In dieser Region passiert gerade ganz viel in Sachen Batterietechnik“, sagt Ahrens: „Denken Sie nur an die Gigafabrik von Tesla, die nicht weit entfernt ist“.

Eine Anoden-Nanobeschichtung mit hochreinem Aluminiumoxid würde sich auch gut mit Silizium vertragen, welches als Anodenmaterial „massive Steigerungen der Energiedichte und damit der Reichweite“ ermöglichen könnte. „Doch Silizium dehnt sich durch die Energiezufuhr aus und das Gitternetz der Verbindungen wird instabil“, wie Ahrens eine der Herausforderungen dieser Technologie beschreibt. Hier könne „eine Beschichtung des Verbundmaterials aus Graphit und Silizium mit HPA Abhilfe schaffen“, so der Altech-Chef.

Ahrens erwartet für die elektromobile Zukunft, „dass E-Autos signifikant günstiger geworden sind, eine Reichweite von deutlich über 1000 km haben, die Ladezeit kontinuierlich bei wenigen Minuten liegt und die Gefahr einer Überhitzung der Batterien der Vergangenheit angehört“. Einen Anteil daran soll auch der Einsatz von HPA haben.

Quelle: Nebenwerte-Magazin – Batterien für E-Mobility: Altech Advanced Materials Vorstand im Interview