{"id":9895,"date":"2025-07-25T09:42:47","date_gmt":"2025-07-25T07:42:47","guid":{"rendered":"https:\/\/m2n-converting.com\/?p=9895"},"modified":"2025-07-25T09:45:41","modified_gmt":"2025-07-25T07:45:41","slug":"ait-entwickelt-nachhaltige-anodenmaterialien-im-restina-projekt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/m2n-converting.com\/de\/flexconvert\/ait-entwickelt-nachhaltige-anodenmaterialien-im-restina-projekt\/","title":{"rendered":"AIT entwickelt nachhaltige Anodenmaterialien im RESTINA-Projekt"},"content":{"rendered":"<p><em>Ein vom AIT geleitetes europ\u00e4isches Forschungsprojekt entwickelt innovative Nanokomposite aus recyceltem Silizium f\u00fcr leistungsf\u00e4hige und umweltfreundliche Lithium-Ionen-Batterien.<\/em><\/p>\n<p>Wie lassen sich Lithium-Ionen-Batterien gleichzeitig leistungsf\u00e4higer, sicherer und nachhaltiger machen? Welche Technologien braucht es daf\u00fcr \u2013 und wie k\u00f6nnen wir anwendungsorientierte Forschung zielgerichtet betreiben, um Grundlagenkonzepte aus dem Labor n\u00e4her an die industriellen Anforderungen zu bringen? Mit diesen Herausforderungen befasst sich das europ\u00e4ische Forschungsprojekt RESTINA (REcovered Silicon \/ TIN Sulphide Nanocomposite Anode Materials for Generation 3b Lithium Ion Batteries). Ziel ist die Entwicklung neuer Anodenmaterialien, bei denen technologische Innovation eine zentrale Rolle f\u00fcr Umweltvertr\u00e4glichkeit und Nachhaltigkeit spielt \u2013 getragen von einem internationalen Konsortium aus Forschung und Industrie unter der Leitung des AIT Austrian Institute of Technology.<\/p>\n<h2>Innovation durch Recycling und skalierbare Syntheseverfahren<\/h2>\n<p>Der Fokus von RESTINA liegt auf der Entwicklung leistungsstarker Anodenmaterialien f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien der Generation 3b. Der technologische Kern: Nanokomposite aus recyceltem Silizium \u2013 gewonnen aus ausgedienten Photovoltaikmodulen \u2013 und Zinnsulfid (SnS\u2082). Diese neuartige Materialkombination vereint die hohe spezifische Kapazit\u00e4t von Silizium mit der guten elektrischen Leitf\u00e4higkeit von Zinnverbindungen.<\/p>\n<p>Im Ladeprozess sollen an der Grenzfl\u00e4che der Anodenpartikeln (Si\/Li\u2082S und Sn\/Li\u2082S) Heterostrukturen entstehen, die die Funktion haben, mechanische Belastungen \u2013 verursacht durch die Volumen\u00e4nderung der Aktivmaterialien \u2013 abzufedern und die langfristige Stabilit\u00e4t der Anode zu verbessern. Mit diesem neuartigen Ansatz versucht RESTINA gezielt die Herausforderungen herk\u00f6mmlicher Si-basierter Anoden, wie Partikelbruch, Instabilit\u00e4t der SEI-Schicht (Solid Electrolyte Interface) oder geringe Leitf\u00e4higkeit, zu adressieren.<\/p>\n<h2>Materialien gestalten, statt nur zu testen<\/h2>\n<p>RESTINA verfolgt einen ganzheitlichen Materialentwicklungsansatz, der Synthese, Oberfl\u00e4chenmodifikation, Strukturaufkl\u00e4rung und Skalierung vereint. Zur Herstellung der Si\/SnS2-Komposite werden zwei komplement\u00e4re, industriell skalierbare Herstellungsverfahren eingesetzt und evaluiert: der solvothermische Prozess in umweltfreundlichen L\u00f6sungsmitteln und das hochenergetische Kugelmahlen.<\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus werden zur Verbesserung der Umweltvertr\u00e4glichkeit kohlenstoffbasierte Schutzschichten entwickelt, die die Partikeloberfl\u00e4chen stabilisieren. Diese Beschichtungen erm\u00f6glichen nicht nur eine sichere Handhabung in Luft, sondern auch die wasserbasierte Verarbeitung der Elektroden \u2013 ein wichtiger Schritt hin zu gr\u00fcner Batterietechnologie. Zudem erlaubt dieser Ansatz das sp\u00e4tere Recycling der Elektrodenmaterialien in w\u00e4ssrigen Medien ohne sch\u00e4dliche Nebenreaktionen.<\/p>\n<h2>Vom Material zur Zelle<\/h2>\n<p>Als Projektkoordinator verantwortet das AIT Austrian Institute of Technology zentrale Aufgaben im Projekt RESTINA \u2013 von der Materialentwicklung bis zur Zellfertigung. Am AIT werden die Si\/SnS\u2082-Nanokomposite nicht nur entwickelt, sondern auch auf ein industriekompatibles Produktionsniveau skaliert. Dar\u00fcber hinaus erfolgt hier die Herstellung von Generation-3b-Pouch-Zellen mit Kapazit\u00e4ten zwischen 2 und 5 Ah \u2013 unter Einsatz der neuartigen Anodenmaterialien kombiniert mit und hoch-Ni Kathodenmaterialien. Zur Beschichtung der Anoden und Kathoden werden umweltfreundliche, wasserbasierte Verarbeitungsprozesse eingesetzt.<\/p>\n<p>Gemeinsam mit der Universit\u00e4t L\u00fcttich untersucht das AIT die elektrochemischen Alterungsmechanismen der Materialien. Die Universit\u00e4t Wien liefert dazu grundlegende Erkenntnisse zu Phasendiagrammen, Kristallstrukturen und thermodynamischen Eigenschaften des Si\/SnS\u2082-Systems. Der Industriepartner FRIMECO Produktions GmbH bringt seine Expertise in die skalierbare Synthese und Beschichtung der Nanokomposite ein.<\/p>\n<p>Ziel des Projektkonsortiums ist es, bis 2025 einen Technologiereifegrad (TRL) von 4 zu erreichen \u2013 ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu nachhaltigen Hochleistungsbatterien \u201emade in Europe\u201c.<\/p>\n<p>\u201eWir stehen bei der Batterieforschung vor der Herausforderung, Materialleistung, industrielle Machbarkeit und \u00f6kologische Verantwortung zusammenzubringen. RESTINA verfolgt genau diesen integrierten Ansatz: Wir kombinieren recyceltes Silizium mit innovativer Materialchemie und nachhaltiger Verarbeitung, um eine neue Klasse leistungsf\u00e4higer Anodenmaterialien f\u00fcr kommende Batteriegenerationen zu entwickeln. Das Projekt zeigt, wie Materialforschung konkret zur Energiewende beitragen kann \u2013 von der Idee bis zur Pilotzelle\u201c, erl\u00e4utet Dr. Damian Cupid, Senior Scientist am AIT Austrian Institute of Technology und Projektleiter von RESTINA.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/ait.ac.at\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">AIT<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein vom AIT geleitetes europ\u00e4isches Forschungsprojekt entwickelt innovative Nanokomposite aus recyceltem Silizium f\u00fcr leistungsf\u00e4hige und umweltfreundliche Lithium-Ionen-Batterien. Wie lassen sich Lithium-Ionen-Batterien gleichzeitig leistungsf\u00e4higer, sicherer und nachhaltiger machen? 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