Der Schlüssel zur Super-Batterie?

Größere Reichweite, geringere Kosten – wer Elektro­autos erfolgreich verkaufen möchte, muss diese Maxime im Blick behalten. „Dies gelingt mit der von uns entwickelten Sinanode-Technologie“, sagt Vincent ­Pluvinage (64), Chef des kalifornischen Start-ups OneD Battery Sciences. Der Belgier arbeitet seit Jahrzehnten im Silicon Valley, ist promovierter Biophysiker und stieg vor zehn Jahren bei OneD ein. Seither konzentriert sich das Unternehmen darauf, mithilfe von Silizium die Leistungsfähigkeit von Batterien für Elektro­autos zu steigern.

Allmählich wird absehbar, dass dies funktionieren kann. Bei der jüngsten Finanzierungsrunde über insgesamt 25 Millionen Dollar im vergangenen Herbst stieg auch GM Ventures bei OneD ein. Das Ziel der Kooperation: Die Silizium-Technologie soll für die Ultium-Batterie von General Motors nutzbar gemacht werden. Auf der Ultium-Plattform plant GM bereits für das Jahr 2025 eine Million Elektrofahrzeuge.

Was ist das Besondere an der Sinanode-Technologie? Den Forschern ist es gelungen, die Anoden von Lithium-Ionen-Batterien mit Silizium anzureichern. Üblicherweise besteht die Anode aus Grafit. OneD hat ein Verfahren entwickelt, bei dem das Grafit mit nanofeinen Fasern aus Silizium bestückt wird.

Das Resultat dieser technisch anspruchsvollen Verzahnung: Die Energiedichte wird dreimal größer, die Ladegeschwindigkeit ­steigert sich deutlich, die Kosten halbieren sich. Grafit ist teurer als Silizium, die Grafit-Menge pro E-Auto kann von aktuell 60 auf rund 22 Kilogramm gesenkt ­werden – bei wesentlich höherer Leistung.

„Vom ersten Tag an war es das Ziel von OneD, Silizium als Material für eine völlig neue Art von Elektrofahrzeugen nutzbar zu machen“, sagt Pluvinage. „Wir glauben, dass die Gewinner des Rennens um Elektrofahrzeuge diejenigen sein werden, die der Batteriezelle effektiv mehr Silizium hinzufügen können, ohne die bestehenden Lieferketten und Prozesse zu stören.“

Neben den erwähnten physikalischen Vorteilen ist eine weitere positive Eigenschaft der Sin­anode-Technologie, dass sie sich nahtlos in die bislang etablierten Batterie-Fertigungsprozesse integrieren lässt, wie Pluvinage sagt. Derzeit entsteht eine Pilotanlage für die Anreicherung von Grafit­anoden mit Silizium in Moses ­Lake im US-Staat Washington. Über eine weitere Anlage in Europa finden gerade Gespräche mit potenziellen Partnern statt. Im Jahr 2025, so die Planung, könne eine Massenproduktion von Batterien mit Silizium-Nanostruk­turen beginnen.

Dafür wird OneD weitere ­Partnerschaften eingehen. Das Geschäftsmodell des Unternehmens, das aktuell 30 Mitarbeiter beschäftigt und in dem rund 325 Millionen Dollar Investitionen stecken, sieht eine Lizensierung der Technologie vor. OneD hält 239 internationale Patente, die das Verfahren der Siliziumanreicherung der Grafitanode schützen. Neben GM ist auch Volta Technologies bei OneD engagiert, ebenso wie Karl-Thomas Neumann, ehemals Chef von Opel und Continental.

Aus dem Datencenter:

Zulassungszahlen in den USA im vierten Quartal 2022