NorcSi entwickelt Silizium-Anoden für Lithium-Ionen-Batterien
Unsere Technologie
Lithium-Ionen-Batterien sind der Standard in Elektroautos und mobilen Anwendungen wie Laptops, Smartphones oder Drohnen. Besonders die Elektromobilität ist eine der zentralen Säulen der Energie- und Mobilitätswende. Die Kosten heutiger Elektrofahrzeuge sind bereits wettbewerbsfähig. Doch für viele ist die geringe Reichweite ein Problem. Genau hier setzen wir mit unserer Innovation an. Mit den von uns entwickelten Silizium-Anoden kann die Speicherkapazität der bisherigen Lithium-Ionen-Batterien deutlich gesteigert werden.
Anwendungsbereiche
Neben der Elektromobilität, wo es vor allem um die Reichweitenerhöhung geht, sehen wir Einsatzfelder in gewichtskritischen Anwendungen. Hier liegt etwa die Luftfahrt im Fokus, wo jedes Gramm zählt. Dazu gehören neben Drohnen auch mobile Geräte wie Tablets und Laptops. Diese können durch Batterien mit gesteigerter Speicherkapazität leichter und gleichzeitig leistungsfähiger werden.
Silizium als "neuer Ansatz" in der Batterietechnologie
Zahlreiche Firmen und Forschungsreinrichtungen arbeiten bereits an Konzepten, wie Silizium genutzt werden kann. Doch weil Silizium beim Laden und Entladen eine Volumenänderung durchläuft, werden die Strukturen brüchig, die Batterie verliert Leistung und versagt am Ende gänzlich. Mit der von uns entwickelten Technologie stellen wir Silizium-Nano-Strukturen her, die genügend Raum für eine Volumenänderung bieten. Dadurch bleiben die Anoden und damit Batterien intakt. Die Besonderheit unserer Technologie ist die Skalierbarkeit auf die industriell relevanten Rolle-zu-Rolle-Verfahren, welche in der Zellfertigung üblich sind.
Verfahren Technologie
Das Aufbringen des Siliziums erfolgt mit bekannten industriellen Methoden auf Standardkupferträgerfolien, gefolgt von einem einzigartigen Syntheseschritt, welcher im thermischen Nicht-Gleichgewicht die besondere Nano-Struktur generiert. Ein aufwendiges Grenzflächenengineering und spezielle Anpassungen auf die weiteren Zellkomponenten werden bei unserer Technologie nicht benötigt.
Equipment
Wir verfügen über eigene Anlagen zur Synthese der Silizium-Anoden sowie zur Knopfzellenfertigung und können im Anschluss mit unserem Equipment die Batterien selbst charakterisieren. Die Rolle-zu-Rolle-Anlage zur Pilotfertigung und Demonstration der Skalierbarkeit auf industrielle Formate wird aktuell in Betrieb genommen. Vollständig automatisiert kann damit die Silizium-Anode auf Standard-Trägerfolien mit einer Rollenbreite von 180 mm hergestellt werden.
Unser Unternehmen
Die NorcSi GmbH wurde im Sommer 2020 gegründet. Durch die Ansiedlung auf dem Weinberg-Campus in Halle (Saale) haben wir Zugang zu einem exzellenten Netzwerk an Partner aus Wissenschaft und Industrie. Dadurch können wir unsere Entwicklung beschleunigen. Mit unserem Standort in Sachsen-Anhalt bedienen wir die Ost-West-Achse der zukünftigen Elektroautofertigung. Die in Planung befindlichen Batteriewerke sind von hier aus schnell zu erreichen. Eine ideale Ausgangssituation, um sich in der Wertschöpfungskette zu positionieren. Auch die jahrzehntelange Erfahrung der Region in der Silizium-Photovoltaik kommt uns hier zugute.
Unser Team
Dr. Marcel Neubert
Tech. Geschäftsführer
Im Anschluss an sein Physikstudium im Jahr 2007 an der TU Dresden war Dr. Marcel Neubert bei Centrotherm-FHR tätig, einem führenden Anbieter von Vakuumbeschichtungsanlagen. Im Zeitraum von 2010 bis 2013 war er als Doktorand am HZDR tätig und promovierte auf dem Gebiet der Nanotechnologie und -analytik. In den vergangenen 6 Jahren war er verantwortlich für die Entwicklung von Kurzzeittemperprozessen mit Blitzlampen (FLA) und entsprechender Anlagen.
Udo Reichmann
Kaufm. Geschäftsführer
Udo Reichmann ist seit 2004 geschäftsführender Gesellschafter der ROVAK GmbH, welche für Vakuum- und Dünnschichtapplikationen Kunden im Hochtechnologiesektor beliefert. Ursprünglich gegründet für Serviceleistungen auf dem Gebiet der Pumpenreparatur ist die ROVAK GmbH mittlerweile ein weltweit agierendes Unternehmen mit der Spezialisierung auf innovative Sonder-anlagen. Herr Reichmann verfügt somit über Erfahrungen grundlegender Aspekte der Unter-nehmensgründung sowie des kontinuierlichen Wachstums.
unterstützt von
Forschungsvorhaben
Interface- und Grenzflächenentwicklung von nanostrukturierten Siliziumanoden in aufladbaren Lithium-Ionen-Batterien (SiliBat)
Das Verbundvorhaben adressiert die Entwicklung und Fertigung neuartiger Silizium-Anoden für Lithium-Ionen-Batterien. Ziel ist eine weitere Verbesserung der Fertigungsbedingungen, um die sogenannte SEI-Schicht (engl. Solid Electrolyte Interface) zu stabilisieren und damit die Batterielebensdauer zu erhöhen, die Speicherdichte durch Absenkung der Innenwiderstände zu erhöhen und das Potenzial von Siliziden als neuartiges Anodenmaterial zu erproben. Gegenstand des Vorhabens ist die abschließende Erprobung in Funktionsmustern.
Projektförderer
Projektpartner
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