Deutsches Startup erhalt zehn Millionen Euro für Entwicklung von Silizium-Anoden

NorcSi gilt laut Unternehmensmitteilung als „weltweit erster Akteur, der von der Vorserienfertigung einzelner Anoden zur automatisierten Produktion von reinen Silizium-Anoden im industriellen Rolle-zu-Rolle-Verfahren übergeht“. Der Aufbau und Betrieb einer solchen Produktionslinie wäre also nicht nur für das Unternehmen, sondern auch für die europäische Batteriebranche ein großer Schritt. Zumal NorcSi mit seinem Verfahren eine der großen Herausforderungen von Silizium-Anoden behoben haben will, gleich dazu mehr.

Die 10,7 Millionen Euro der Finanzierungsrunde wurden laut NorcSi von drei Investoren bereitgestellt. Die Bestandsinvestoren Millennium Venture Capital AG und der durch die bmp Ventures AG verwaltete IBG-Risikokapitalfonds IV haben sich beteiligt, zudem ist die European Battery Research Institute GmbH als neuer Geldgeber an Bord gekommen. Wie sich die Summe auf die drei Investoren verteilt, wird nicht erläutert.

Das Potenzial von Silizium als Anodenmaterial ist unbestritten – NorcSi gibt vollmundig an, dass der Einsatz von Silizium als Anode „die Batteriewelt revolutionieren“ werde. Klar ist: Silizium kann aufgrund seiner atomaren Struktur bis zu zehnmal mehr Lithium-Ionen aufnehmen als das derzeit gängige Anodenmaterial Grafit – was eine höhere Energiedichte und somit im Elektroauto mehr Reichweite bei gleicher Batteriegröße bedeutet. Außerdem können Batterien mit Silizium-Anoden schneller geladen werden und aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit des Materials (im Gegensatz zu Grafit, wo China die Lieferketten dominiert) spricht NorcSi Silizium das Potenzial zu, die Kosten zu senken. Da bei gleicher Batteriekapazität weniger Ausgangsmaterial verwendet werden muss, steige auch die Ressourceneffizienz.

NorcSi-Verfahren soll gleich mehrere Probleme lösen

NorcSi liefert in der Mitteilung dazu ein einleuchtendes Zahlenbeispiel: Ein „mittelgroßes E-Fahrzeug“ mit einer 80 kWh großen Batterie kommt etwa auf eine Reichweite von 560 Kilometer, die Batterie kann in 26 Minuten von 20 auf 80 Prozent geladen werden. Durch den Einsatz von Silizium soll sich die Kapazität der Batterie bei gleicher Größe auf 145 kWh nahezu verdoppeln lassen, womit die Reichweite auf 1.016 Kilometer steigen würde. Dank der Ladefähigkeit von 6C könnte eine solche Silizium-basierte Batterie in nur sechs Minuten von 20 auf 80 Prozent geladen werden. Und da der Materialbedarf trotz des höheren Energiegehalts sinkt, soll die Batterie auch günstiger sein.

Dass sich Silizium-Anoden oder Anoden aus einem Silizium-Grafit-Gemisch außerhalb einiger Premium-Elektroautos noch nicht durchgesetzt haben, liegt an einer kritischen Eigenschaft: der Haltbarkeit. Silizium dehnt sich beim Laden stark aus und zieht sich beim Entladen wieder zusammen – diese Volumenänderung beeinträchtigt die mechanische Stabilität der Anode. NorcSi hat nach eigenen Angaben eine Technologie patentiert, mit der die erwähnte Volumenänderung bei Be- und Entladen „in einem kosteneffizienten Herstellungsprozess“ stabilisiert werden kann. „Dabei setzt NorcSi auf die Beschichtung und Temperierung von Kupferfolien mit Silizium in einem durchlaufenden Prozess, bei dem mittels Hochleistungsblitzlampen eine einzigartige Nanostruktur entsteht, die eine stabile Verbindung zwischen Kupfer und Silizium schafft“, so das Unternehmen.

Mit diesem Prozess soll also nicht nur die bisher kritische Volumenänderung kontrolliert werden, sondern es wird auch eine Rolle-zu-Rolle-Produktion möglich. Das ist entscheidend für eine günstige Produktion und den Einsatz in der Großserien-Fertigung von Batteriezellen, die auf Folienrollen mit den jeweiligen Materialien basiert. Bisher stellt das Unternehmen seine Pouchzellen für Testzwecke im Labor-Maßstab in Hall her.

Die nun im Aufbau befindliche Anlage mit 400 Millimetern Rollbreite soll Anoden für erste Hochleistungsanwendungen und Feldtests in Pkw-Batterien produzieren. Sie entsteht in einem neuen Erweiterungsbau des Innovation Hub am Weinberg Campus in Halle und soll im Frühjahr 2026 den Betrieb aufnehmen, um Partner aus der Batterie- und Fahrzeugindustrie zu beliefern.

NorcSi wurde 2020 von Udo Reichmann und Marcel Neubert gegründet. Die Idee geht aber auf ein Forschungsprojekt aus dem Jahr 2013 zurück, das am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) und der Technischen Universität Bergakademie Freiberg (TU Bergakademie Freiberg) angesiedelt war. Auch später haben NorcSi und die TU Bergakademie Freiberg noch zusammengearbeitet, etwa bei einer Machbarkeitsstudie zur Fertigung im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf Industriemaschinen.

Quelle: Info per E-Mail