{"id":166904,"date":"2025-08-29T07:20:00","date_gmt":"2025-08-29T05:20:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=166904"},"modified":"2025-08-25T15:42:07","modified_gmt":"2025-08-25T13:42:07","slug":"projekt-hiq-carb-nachhaltigere-leitfahige-kohlenstoffadditive-fur-lithium-ionen-batterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/projekt-hiq-carb-nachhaltigere-leitfahige-kohlenstoffadditive-fur-lithium-ionen-batterien\/","title":{"rendered":"Projekt HiQ-CARB: Nachhaltigere leitf\u00e4hige Kohlenstoffadditive f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Batterie
Batterie Zellen\u00a0\u00a9 \u00a9 CustomCells Itzehoe GmbH f\u00fcr HiQ-CARB\u00a0<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Nachhaltige und hochwertige leitf\u00e4hige Additive f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien sind ein Schl\u00fcssel zur E-Mobilit\u00e4t in Europa. Angesichts der steigenden Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien durch den \u00dcbergang zu elektrischen Fahrzeugen und erneuerbaren Energien ist die Entwicklung innovativer und umweltfreundlicher Materialien von zentraler Bedeutung. Das von der Europ\u00e4ischen Union\/EIT RawMaterials gef\u00f6rderte gemeinsame Projekt HiQ-CARB<\/a> hat in den letzten vier Jahren einen gro\u00dfen Fortschritt in dieser Schl\u00fcsseltechnologie zur Reduzierung der CO2<\/sub>-Emissionen erzielt.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Industrielle<\/a>
Industrielle Anlage zur Produktion von geperltem Acetylenschwarz bei Orion S.A., hochskaliert und erm\u00f6glicht durch das EU-Projekt HiQ-CARB \u00a9 Orion S.A.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Die\u00a0europ\u00e4ische Batterieindustrie ben\u00f6tigt nachhaltige Materialien<\/strong>, die den steigenden Leistungsanforderungen entsprechen und die Umweltbelastung der Batteriefertigung und -nutzung minimieren. Das\u00a0Forschungsprojekt HiQ-CARB<\/strong>\u00a0zielt darauf ab, die\u00a0Menge der in Batterieelektroden erforderlichen leitf\u00e4higen Additive zu reduzieren<\/strong>, indem ressourcensparende Kohlenstoff-Nanotubes (CNTs) und \u00bbAcetylene Black\u00ab aus erneuerbaren Rohstoffen kombiniert werden, um auch deren CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck zu verringern. <\/p>\n\n\n\n

Acetylene Black ist eine spezielle Kohlenstoffart, deren elektrische Leitf\u00e4higkeit und Reinheit zu einer h\u00f6heren Leistungsdichte und einer l\u00e4ngeren Lebensdauer bei Lithium-Ionen-Batterien beitr\u00e4gt. Dies f\u00fchrt zu Kosteneinsparungen und verbessert gleichzeitig die elektrochemische Leistung der Batterien. Das \u00fcblicherweise verwendete leitf\u00e4hige Carbon Black als Additiv in der Produktion von Batterieelektroden ist fossilen Ursprungs und hat daher einen ung\u00fcnstigen CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck. <\/p>\n\n\n\n

Das HiQ-CARB-Projekt profitierte von einem interdisziplin\u00e4r aufgestellten Konsortium, das einzigartige Fachkenntnisse und Ressourcen beisteuerte. Bedeutende Fortschritte in der Nachhaltigkeit und Leistung von Lithium-Ionen-Batterien wurden erzielt. Die Kombination von Acetylene Black und CNT hat die\u00a0ben\u00f6tigte Menge an Additiven reduziert<\/strong>, was zu kosteng\u00fcnstigen und leistungsstarken Batterien f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Nachhaltige Ressourcen und Materialeffizienz f\u00fcr eine geringere Umweltbelastung<\/h3>\n\n\n\n

Die bisherige Projektarbeit umfasste die Entwicklung der effektivsten Zusammensetzung f\u00fcr die neuen leitf\u00e4higen Additive, die Hochskalierung von Produktionsprozessen, umfassende Materialbewertungen und eine Lebenszyklusanalyse (LCA), die von der Universit\u00e4t Bordeaux durchgef\u00fchrt wurde. Die Zusammenarbeit mit Partnern wie dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Silicatforschung ISC, der Aalto-Universit\u00e4t und dem Batterie-Start-up CustomCells Itzehoe GmbH war entscheidend, um die Materialien sowohl im Labor- als auch im Pilotma\u00dfstab zu bewerten und deren Eignung f\u00fcr praktische Anwendungen sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Neben der Hochskalierung der Kohlenstoffproduktion, der Bewertung von Materialien und der Ausbildung von Fachkr\u00e4ften hatten die Projektpartner auch die Aufgabe, eine Marktstrategie zu entwickeln, um das gewonnene Wissen in die industrielle Umsetzung zu \u00fcbertragen. Die Schl\u00fcsselmaterialien umfassen die Acetylen-basierten leitf\u00e4higen Kohlenstoffpartikel, die von der Firma ORION S.A. produziert werden, und die ressourcensparenden CNTs, die von der Firma ARKEMA hergestellt werden. Beide Materialien k\u00f6nnen in erheblichen Mengen produziert werden, die von mehreren Zehnteltonnen bis zu Tausenden von Tonnen reichen, und wurden von den Partnern hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Umweltwirkungen bei der Verwendung in Batteriematerialien bewertet.<\/p>\n\n\n\n

Erfolgreicher Nachweis: Neue Additive mit einem geringeren CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck k\u00f6nnen in die Produktion integriert werden<\/h3>\n\n\n
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\"Elektrodenbeschichtungsanlage<\/a>
Elektrodenbeschichtungsanlage im Rolle-zu-Rolle-Verfahren beim Projekt Partner CustomCells \u00a9 CustomCells Itzehoe GmbH f\u00fcr HiQ-CARB\u00a0<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Die Kombination von Kohlenstoffadditiven erm\u00f6glicht eine Verbesserung der erreichbaren Leitf\u00e4higkeiten<\/strong> und damit eine Reduzierung der insgesamt in den Batterieelektroden ben\u00f6tigten Menge<\/strong>, was zu leichteren, kosteng\u00fcnstigeren und leistungsst\u00e4rkeren Lithium-Ionen-Batterien<\/strong> beitr\u00e4gt. Der Projektpartner CustomCells stellte seine Produktionsanlagen zur Verf\u00fcgung, um die neuen Additive direkt in der Batteriefertigung anstelle des zuvor verwendeten fossilen leitf\u00e4higen Carbon Black zu verwenden.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bbDie kohlenstoffbasierten HiQ-CARB-Additive konnten problemlos in unsere bestehenden Produktionsprozesse integriert werden, ohne dass wesentliche \u00c4nderungen erforderlich waren. Wir erzielten sehr homogene Beschichtungsmuster, die uns von ihrer Qualit\u00e4t \u00fcberzeugten\u00ab, berichtet Projektpartner Jan Majchel von CustomCells<\/strong>. \u00bbAls Batteriehersteller mit Sitz in Deutschland unterst\u00fctzt CustomCells die Idee einer innovativen Batterielandschaft in Europa mit wichtigen Komponenten aus der Region. Wir freuen uns \u00fcber die neuen M\u00f6glichkeiten, die HiQ-CARB geschaffen hat.\u00ab<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Wie \u00bbgr\u00fcne Batterien\u00ab von den HiQ-CARB-Ergebnissen profitieren<\/h3>\n\n\n\n

Die Produktion von Acetylene Black wurde auf \u00fcber 3.000 metrische Tonnen hochskaliert, und d\u00fcnnere CNT wurden entwickelt, um den industriellen Anforderungen gerecht zu werden. Dies hat eine Grundlage f\u00fcr eine umweltfreundlichere Produktion von Batterieelektroden geschaffen. Mit den neuen Mischungen aus leitf\u00e4higen, umweltfreundlicheren Kohlenstoffadditiven\u00a0entwickelten die Projektpartner Fraunhofer ISC und Aalto-Universit\u00e4t Rezepte f\u00fcr \u00bbHochenergie\u00ab- und \u00bbHochleistungs\u00ab-Kathodenmaterialien und verarbeiteten diese zu entsprechenden Kathoden<\/strong>. Die Bewertung im Laborma\u00dfstab zeigte gute Ergebnisse und vor allem klare Vorteile gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen leitf\u00e4higen Additiven.<\/p>\n\n\n\n

Ein klarer Fahrplan f\u00fcr die zuk\u00fcnftige Produktion der klimafreundlicheren Hauptadditive und der mit ihnen hergestellten Batteriezellen wurde skizziert. Der Transfer optimierter Kathodenformulierungen zu CustomCells gew\u00e4hrleistet die Pr\u00fcfung und potenzielle Kommerzialisierung dieser Innovationen.<\/p>\n\n\n\n

Die umfassende \u00dcberpr\u00fcfung von Lebenszyklusanalysen (LCA), die von der Universit\u00e4t Bordeaux durchgef\u00fchrt wurden, ergab, dass die Produktion von Acetylene Black von ORION ein Treibhauspotenzial von nur etwa 1,5 kg CO2<\/sub>-\u00c4quivalent pro Kilogramm hat (f\u00fcr Experten: haupts\u00e4chlich aufgrund von Scope 3-Emissionen). Mit 3,5 kg bis 3,9 kg CO2<\/sub>-\u00c4quivalent pro Kilogramm ist die \u00d6kobilanz von konventionell produziertem Carbon Black deutlich h\u00f6her. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit nachhaltigerer Produktionsmethoden. Das Projekt unterst\u00fctzte auch die Ausbildung von Fachkr\u00e4ften in der Wertsch\u00f6pfungskette von Lithium-Ionen-Batterien.<\/p>\n\n\n\n

Zusammenfassend hat das HiQ-CARB-Projekt bedeutende Beitr\u00e4ge zur F\u00f6rderung nachhaltiger Praktiken in der Lithium-Ionen-Batterieindustrie geleistet. Die Entwicklung und Kommerzialisierung innovativer leitf\u00e4higer Additive<\/strong> verbessert nicht nur die Batterieleistung, sondern legt auch die Grundlage f\u00fcr ein umweltfreundlicheres und wirtschaftlich tragf\u00e4higes Batteriefertigungssystem in Europa<\/strong>. Die Partner sind entschlossen, verbleibende Herausforderungen zu \u00fcberwinden und die erfolgreiche Markteinf\u00fchrung dieser Innovationen sicherzustellen.<\/p>\n\n\n\n

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Projektinformationen<\/h3>\n\n\n\n

HiQ-CARB<\/strong> (High-Quality Conductive Additives for Rechargeable Batteries)<\/p>\n\n\n\n

Projektlaufzeit:<\/strong> 01\/2021 – 07\/2025<\/p>\n\n\n\n

Projektfinanzierung:<\/strong> EIT RawMaterials, eine Einrichtung der Europ\u00e4ischen Union
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\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n
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Projektpartner<\/h4>\n\n\n\n