Wegbereiter für die Elektromobilität

Reichweite, Schnellladefähigkeit, nachhaltige Produktion, Erschwinglichkeit und Sicherheit sind die zentralen Fragen, die gelöst werden müssen, um eine breite Akzeptanz von Elektroautos zu gewährleisten. Im Mittelpunkt dieser Herausforderungen steht die Entwicklung fortschrittlicher Batterietechnologien, die für die Zukunft der Elektromobilität entscheidend sind.

Die Grundlagen der Batterie verstehen

Das Herzstück eines jeden Elektrofahrzeugs ist die Batterie, ein System, das aus mehreren Schlüsselkomponenten besteht: Kathode, Anode, Elektrolyt und Separator. Jede Komponente spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit der Batterie. Da die Nachfrage nach effizienteren und nachhaltigeren Batterien steigt, wächst auch der Bedarf an innovativen Materialien und Additiven, die diese grundlegenden Komponenten verbessern.
 

Etablierte Kompetenzen von Evonik

Evonik, ein weltweit führendes Unternehmen der Spezialchemie, bietet ein umfassendes Produktportfolio, das die Wertschöpfungskette von Batterien unterstützt. Von intelligenten Materialien und Spezialadditiven bis hin zu Prozessverbesserern und gebrauchsfertigen Produkten - die Lösungen von Evonik verbessern die Leistung, Langlebigkeit und Sicherheit von Batterien für Elektrofahrzeuge erheblich. Hochleistungsmaterialien wie AEROXIDE®, ein pyrogenes Metalloxid für verbesserte Batteriesicherheit und -haltbarkeit und die TEGO® SURTEN E-Serie als Prozess-Enabler, sind Beispiele für das Engagement von Evonik, die Batterietechnologie voranzutreiben. Dies sind nur einige Beispiele aus einem breiten Spektrum an innovativen Lösungen.

Lösungen der nächsten Generation von Creavis

Creavis, als strategische Innovationseinheit und Business Inkubator von Evonik, steht an der Spitze der Entwicklung von Additiven der nächsten Generation für Batterien. Dieses Programm konzentriert sich auf die kritischen Herausforderungen des Elektromobilitätsmarktes, insbesondere im Bereich inaktiver Batteriematerialien und Spezialadditive, die für neue Batteriezellentechnologien wie Festkörper- oder Natrium-Ionen-Batterien entscheidend sind.

Festpolymer-Elektrolyt-Additive

Eine der wichtigsten Innovationen der Creavis ist die Entwicklung von Festpolymer-Elektrolyt-Additiven. Herkömmliche Flüssigelektrolyte in Batterien schränken die Auswahl an leistungsstarken aktiven Materialien wie Lithium-Metall ein, sind anfällig für Leckagen und können sich im Falle eines thermischen Durchgehens verflüchtigen, was ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt. Durch den Ersatz des flüssigen Elektrolyten durch feste Polymerelektrolyte können diese Mängel behoben werden. Allerdings ist die Ionenleitfähigkeit von Festpolymerelektrolyten traditionell niedrig. Unsere neuen Additive bieten eine verbesserte Ionenleitfähigkeit und mechanische Stabilität, was die Sicherheit und Lebensdauer der Batterien erheblich verbessert.
 

Nachhaltiges Bindemittel der nächsten Generation

Eine weitere bahnbrechende Lösung ist die Entwicklung von nachhaltigen Bindemitteln der nächsten Generation. Diese Bindemittel sind umweltfreundlicher und mit ungiftigen Lösungsmitteln kompatibel. Sie reduzieren sowohl die Kosten als auch die Umweltauswirkungen der Batterieproduktion und stehen im Einklang mit den weltweiten Bemühungen um umweltfreundlichere Herstellungsverfahren. Gleichzeitig sorgen sie durch die Verbesserung der mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften der Elektroden für eine bessere Leistung und Langlebigkeit der Batterien.
 

Elektrolyt-Additive für hochenergetische und langlebige Batterien

Die Creavis entwickelt auch Elektrolytzusätze, die die Haltbarkeit und Langlebigkeit von Batterien erhöhen. Diese Zusätze verbessern die elektrochemische Stabilität des Elektrolyten, was die Verwendung aktiver Materialien mit höherer Leistung ermöglicht und zu einer längeren Lebensdauer der Batterien führt. Diese Innovation ist von entscheidender Bedeutung für die Verlängerung der Reichweite von Elektrofahrzeugen und die Verbesserung ihrer Gesamtlebensdauer.

Erforschung weiterer vielversprechender Technologien

Zusätzlich zu diesen Kerninnovationen erforscht die Creavis weitere vielversprechende Technologien wie die Trockenbeschichtung und Natrium-Ionen-Batterien. Trockenbeschichtungstechniken können den Bedarf an Lösungsmitteln bei der Batterieherstellung reduzieren, wodurch der Prozess nachhaltiger und kostengünstiger wird. Natrium-Ionen-Batterien stellen eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien dar, da sie aus reichlich vorhandenen und potenziell billigeren Rohstoffen bestehen. Wir sind stets auf der Suche nach neuen Möglichkeiten im Bereich der Batteriematerialien und suchen die Zusammenarbeit mit externen Partnern wie Start-ups oder Hochschulen.

Künftige Nachfrage und Marktaussichten

2023 werden die weltweiten Investitionen in EV-Batterien auf insgesamt 115 Milliarden US-Dollar ansteigen. In den letzten fünf Jahren wurde weltweit eine Kapazität von 2 TWh an Lithium-Ionen-Batterien (LIB) hinzugefügt, die mehr als 40 Millionen Elektrofahrzeuge antreiben. Bis 2030 werden EV-Batterien 8 Millionen Barrel Öl pro Tag ersetzen und zusammen mit Speicheranwendungen direkt zu fast 20 % der Emissionsreduzierung beitragen.
Durch den Einsatz ihres umfassenden Fachwissens und ihres Innovationsgeistes stellen wir uns bei Creavis nicht nur den aktuellen Herausforderungen des Elektromobilitätsmarktes, sondern ebnen auch den Weg für eine nachhaltigere und elektrifizierte Zukunft. Das Programm „NextGen Additives for Battery Materials“ ist ein Beispiel für das Engagement von Evonik, über die Chemie hinauszugehen und Lösungen zu schaffen, die das Leben heute und morgen verbessern. Als Creavis sind wir immer auf der Suche nach neuen Kooperationspartnern, um die Entwicklung neuartiger Batteriematerialien voranzutreiben.