Aluminium ist nicht nur leicht und billig, sondern kann auch eine wichtige Rolle bei der Energiespeicherung in Batterien spielen. Dieses Metall könnte als Ersatz für traditionelle Materialien wie Graphit und Kupferfolie eingesetzt werden, wie Stuttgarter Forscher gezeigt haben.
Patentierte Technik verhindert Zerbröselung von Alufolie
Laut dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart hat eine patentierte Technik die Stabilität der Alufolie bei mehrfachem Laden verbessert. In früheren Versuchen zerbröselte sich die Alufolie nach mehrmaligem Ladungskreislauf, was das Einsatzpotenzial des Metalls bisher begrenzte.
Aluminium-Anode ersetzt Graphit
Mehr als 90% des Graphits für Batterien werden in China verarbeitet. Aus dem Material besteht die Anode fast jeder Lithium-Ionen-Zelle. Seit Dezember 2023 müssen Exporteure für bestimmte Graphitsorten eine Genehmigung aus Peking erhalten, was die Versorgungssicherheit und den Preis des Materials beeinträchtigen kann.
Am Fraunhofer-Institut IPA in Stuttgart arbeiten Forscher an der Ersatzung von Graphit durch Alufolie. Diese neue Anode könnte nicht nur kostengünstiger sein, sondern auch die Versorgungsrisiken reduzieren, da das Material weit verbreitet ist und leicht erhältlich wird.
Kupferfolie ersetzt durch Alufolie
Neben der Ersatzung von Graphit könnte Alufolie auch Kupferfolie auf den Markt verdrängen. In der Traditionellen Lithium-Ionen-Batterie sitzt die Anode auf einer Kupferfolie, was Materialkosten und Komplexität erhöht. Am Fraunhofer-Institut IPA in Stuttgart wird nun eine Technik entwickelt, mit der Alufolie direkt zur Anode werden kann.
Ein Robotergreifer setzt zylindrische Batteriezellen in eine Halterung (siehe Foto: Fraunhofer IPA/Rainer Bez). Dies zeigt die Potenzialität dieser Technik und könnte den Bau der Zellen einfacher und billiger gestalten.
Technologische Herausforderungen
Die Entwicklung einer stabilen Alufolie-Anode stellt eine technische Herausforderung dar. Die Forscher müssen sicherstellen, dass das Aluminium nicht beim Laden in kleinere Teilchen zerfällt, was seine Leistung beeinträchtigen könnte.
Außerdem müssen die Produktionstechnologien angepasst werden, um die neuen Materialien effizient und kostengünstig herzustellen. Zusammenarbeit mit dem Institut für Photovoltaik der Universität Stuttgart wird dabei eine wichtige Rolle spielen (siehe Fraunhofer IPA).
Was das für Bauunternehmen und ihre Vertriebspartner bedeutet
Diese Entwicklung könnte signifikante Auswirkungen auf den Bau- und Immobilienmarkt haben. Zunächst wird sich die Nachfrage nach Kupferfolie verringern, was Kosten senken kann. Nebenher könnte die Versorgungsversicherheit steigen, da Alufolie weit verbreitet ist.
Bauunternehmer und Vertriebspartner sollten sich bereitstellen, um mit diesen technologischen Veränderungen zu kontern. Es besteht die Möglichkeit, durch frühes Einführen dieser Technik einen Vorteil vor der Konkurrenz zu gewinnen. Zudem kann eine solche Technologie in Zukunft auch das Energemanagement in Gebäuden verbessern und somit den Wertschöpfungsketten zugutekommen.
