Altech Chemicals Limited hat den Produktnamen Silumina Anodes für sein mit Aluminiumoxid beschichtetes Silizium/Graphit-Verbundmaterial für Lithium-Ionen-Batterieanoden eingeführt und registriert. Basierend auf Altechs Testarbeit wird erwartet, dass das Produkt Silumina Anodes die Herstellung von Batterieanoden ermöglicht, die, wenn sie in eine Lithium-Ionen-Batterie eingebaut werden, zu einer Batterie führen, die im Vergleich zu einer Batterie, die nur Graphit als Batterieanode verwendet, eine höhere Energierückhaltekapazität nach Volumen und Gewicht aufweist. Das Hauptunterscheidungsmerkmal von Silumina Anodes ist, dass es sich um ein Verbundmaterial aus Silizium- und Graphitpartikeln handelt, die mit Aluminiumoxid beschichtet sind. In seinem Forschungs- und Entwicklungslabor in Perth ist es Altech gelungen, seine Aluminiumoxid-Beschichtungstechnologie sowohl auf Silizium- als auch auf Graphitpartikel anzuwenden, wie sie in der Anode von Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden. Altechs Labortests haben gezeigt, dass eine Lithium-Ionen-Batterie, die eine Anode verwendet, die aus Graphit- und Siliziumpartikeln besteht, die mit Aluminiumoxid beschichtet sind, die Energiekapazität, den Energieerhalt, die Lebensdauer und die Leistung der Batterie im Vergleich zu einer konventionellen Lithium-Ionen-Batterie, die nur eine Graphitanode verwendet (die etablierte Technologie), verbessert. Nach fast 12 Monaten herausfordernder Arbeit hat das Forschungs- und Entwicklungsteam die Siliziumbarriere geknackt und erfolgreich eine Reihe von Lithium-Ionen-Batterieanodenmaterialien hergestellt, die bei Tests eine um ~30 % höhere Energieerhaltungskapazität im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterieanodenmaterialien mit reinem Graphit zeigten. Die Lithium-Ionen-Batterieindustrie hat erkannt, dass der erforderliche Schritt zur Erhöhung der Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien und zur Senkung der Kosten die Einführung von Silizium in Batterieanoden ist, da Silizium im Vergleich zu Graphit eine etwa zehnmal höhere Energieerhaltungskapazität aufweist. Siliziummetall wurde als das vielversprechendste Anodenmaterial für die nächste Generation von Lithium-Ionen-Batterien identifiziert. Bislang konnte Silizium jedoch aufgrund zweier entscheidender Nachteile nicht in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden. Erstens dehnen sich die Siliziumpartikel beim Laden der Batterie um bis zu 300 % ihres Volumens aus, was zum Aufquellen der Partikel, zu Brüchen und schließlich zum Ausfall der Batterie führt. Das zweite Problem besteht darin, dass Silizium einen hohen Prozentsatz der Lithium-Ionen in einer Batterie inaktiviert. Die Lithium-Ionen werden durch das Silizium inaktiviert, was die Leistung und Lebensdauer der Batterie sofort verringert. Die Industrie hat sich ein Rennen geliefert, um die Siliziumbarriere zu knacken. Altechs potenziell bahnbrechende Technologie hat gezeigt, dass Siliziumpartikel so modifiziert werden können, dass der Kapazitätsverlust, der durch das Aufquellen und den Verlust der Kapazität im ersten Zyklus verursacht wird, behoben wird. In Phase 2 des von Altech geplanten Forschungs- und Entwicklungsprogramms wird das Unternehmen versuchen, die in der ersten Phase erreichte Energieerhöhung von 30 % zu verbessern. Altechs potenziell bahnbrechende Technologie hat gezeigt, dass Siliziumpartikel so modifiziert werden können, dass der Kapazitätsverlust, der durch das Aufquellen und die First-Cycle-Loss-Kapazität verursacht wird, behoben wird. In Phase 2 des geplanten Forschungs- und Entwicklungsprogramms von Altech wird das Unternehmen versuchen, die in der ersten Phase erreichte Energieerhöhung von 30 % noch zu verbessern.