Исследовательский проект HiQ-CARB выпустил углеродные добавки для литиевых аккумуляторов

На протяжении четырёх лет группа экспертов работала в рамках исследовательского проекта HiQ-CARB над модификацией и сокращением количества проводящих добавок, требующихся в электродах литий-ионных аккумуляторов. Учёным удалось продемонстрировать, что новые добавки можно внедрить производство с меньшим углеродным следом. Проект HiQ-CARB первоначально был запущен в 2021 году. Он направлен на уменьшение количества проводящих добавок, которые требуются для электродов аккумуляторов. Сокращение производится посредством комбинирования ресурсосберегающих углеродных нанотрубок (УНТ) и ацетиленовой сажи из возобновляемого сырья для снижения их углеродного следа.

Согласно информации Института исследований Фраунгофера, проект серьёзно продвинулся в повышении экологичности и увеличении производительности литий-ионных аккумуляторов. Снижение количества добавок был достигнуто благодаря сочетанию ацетиленовой сажи и углеродных нанотрубок. В результате были выпущены экономичные и высокопроизводительные аккумуляторы.

Как правило в качестве добавок при производстве электродов используются проводящие сажи. Они имеют ископаемое происхождение и высокие углеродный след. В рамках проекта HiQ-CARB был создан мир дисциплинарный консорциум для исследования возобновляемых ресурсов и повышения эффективности материалов. Как отметили исследователи, работа над проектом включала в себя разработку проводящих добавок, комплексную оценку материалов, масштабирование производственных процессов и анализ жизненного цикла (LCA). Большую роль в оценке материалов сыграло сотрудничество с такими партнёрами, как Fraunhofer ISC, Customcells, Университет Аалто. Они также внесли в обеспечении пригодности добавок для практического применения.

Добавки улучшает проводимость электродов аккумуляторов, что способствует увеличению скорости заряда и разряда. Если комбинировать материалы, то присадки становится настолько электропроводными, что их общее количество, требуемое для электродов, может быть радикально уменьшено.

Тем временем партнёр проекта, фирма Customcells, представили свои производственные мощности в рамках этого проекта. Благодаря этому, новые добавки можно было использовать непосредственно в производственных условиях. На современных производствах в основном применяется токопроводящая сажа на основе ископаемого топлива. Партнёр проекта Ян Майхель из CustomCells сообщил, что углеродные добавки HiQ-CARB легко интегрируются в существующие производственные процессы без существенных изменений. Им удалось добиться очень однородного покрытия и обеспечить необходимые характеристики. Немецкий производитель аккумуляторов CustomCells полностью поддерживает идею инновационного аккумуляторного ландшафта в Европе и используют для этого важные компоненты из данного региона.