Nachhaltige Batterien aus Nebenprodukten der Holzindustrie
Fraunhofer-Forscher entwickeln Natrium-Ionen-Batterien aus Lignin, einem Nebenprodukt der Holzindustrie, um Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen zu reduzieren.
Forscher des Fraunhofer-Instituts entwickeln eine neuartige Natrium-Ionen-Batterie, die Lignin, ein Nebenprodukt der Holz- und Zellstoffindustrie, nutzt. Das Projekt zielt darauf ab, kostengünstige, sichere und ressourceneffiziente Energiespeicherlösungen zu schaffen und die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen wie Lithium und Kobalt zu verringern.
Lignin, ein Biopolymer mit stabilisierender Funktion im Holz, wird häufig in der Zellstoffindustrie zur Energiegewinnung verbrannt. Im Projekt „ThüNaBsE“ (Thüringen Natrium-Ionen-Batterie für skalierbare Energiespeicher) wandeln Forscher Lignin durch thermische Verfahren in sogenannten Härte-Kohlenstoff um. Dieser Kohlenstoff dient als Anodenmaterial für die Batterien. Zu den Partnern zählen das Fraunhofer IKTS und die Friedrich-Schiller-Universität Jena sowie regionale Industrieunternehmen.
Der entwickelte Härte-Kohlenstoff aus Lignin eignet sich nachweislich für die reversible Speicherung von Natriumionen und bietet eine hohe elektrochemische Leistungsfähigkeit sowie gute Zyklenstabilität. Als Kathodenmaterial werden Preußisch-Blau-Analoga eingesetzt, ungiftige Eisenverbindungen, die für ihre gute Verfügbarkeit und Umweltverträglichkeit bekannt sind.
Diese Forschung verfolgt eine nachhaltigere Batterietechnologie durch die Nutzung lokaler, erneuerbarer Rohstoffe. Prototypen von Batteriezellen werden derzeit in den Testzentren des Fraunhofer IKTS gebaut und erprobt.