Revolution inom batteriteknik: Dresden upptäcker miljövänliga elektroder!

Revolution inom batteriteknik: Dresden upptäcker miljövänliga elektroder!

Prof. Stefan Kaskel från Technical University of Dresden (TUD) har tillsammans med Dr. Benjamin Schumm och Dr. Holger Althues från Fraunhofer Institute for Materials and Beam Technology IWS utvecklat en banbrytande process för att producera batterielektroder: den patenterade DRYtraec®-teknologin. Denna kostnadseffektiva och miljövänliga metod belönades med Joseph von Fraunhofer-priset 2025 vid Fraunhofers årsmöte den 4 juni 2025. Tekniken bidrar avsevärt till den hållbara produktionen av litiumjonbatterier (LIB), som är väsentliga för elektrifierade fordon och stationär energilagring.

DRYtraec® är baserad på en innovativ process som undviker användningen av giftiga lösningsmedel och eliminerar behovet av energikrävande och kostsam torkning av elektrodbeläggningen. Elektroderna består av en metallfolie täckt med ett tunt lager innehållande aktiva komponenter för energilagring. I DRYtraec®-processen appliceras en torr pulverblandning mekaniskt på filmen och båda sidorna av filmen kan beläggas i ett steg. Detta leder till kraftfulla, långvariga och resursbesparande elektroder.

Hållbarhet i batteriproduktion

Det första prototypsystemet för DRYtraec® togs i drift 2013 och har kontinuerligt utvecklats sedan dess. Systemet möjliggör kontinuerlig processkontroll och producerar högkvalitativa elektroder i roll-to-roll-processen. Dr Holger Althues betonar att plattformen betjänar forskare och industriella kunder från testning till kommersiell användning. Detta nära samarbete mellan TUD och Fraunhofer IWS ses som nyckeln till en framgångsrik utveckling av tekniken.

En avgörande aspekt av DRYtraec®-teknologin är att spara energikostnader och undvika giftiga lösningsmedel, vilket är särskilt relevant med tanke på den ständigt växande efterfrågan på miljövänliga produktionsmetoder i Tyskland. Bilindustrin har lanserat ambitiösa elfordonsprogram, vilket leder till ökad efterfrågan på batteritillverkning. Många tyska företag köper för närvarande battericeller från asiatiska tillverkare som har decennier av erfarenhet av massproduktion.

Miljömedvetenhet och alternativ teknik

Den ökande efterfrågan på hållbar batteriteknik drivs också av växande miljömedvetenhet och behovet av att hitta alternativ till traditionella litiumjonprodukter. Bristen på litiumråvaror och de ekologiska riskerna med råvaruutvinning kräver inte bara litiumjonbatterier utan även alternativa tekniker, såsom zink- och natriumbaserade system. Dessa är inte bara billiga och giftfria, utan kan också integreras i befintliga tillverkningsprocesser.

Med tanke på de utmaningar som är förknippade med produktionen av litiumjonbatterier är vattenbaserade över lösningsmedelsfria tillverkningsprocesser avgörande. Dessa skulle inte bara kunna minska kostnaderna, utan också minska koldioxidutsläppen avsevärt. Zink och natrium är tillräckligt tillgängliga och utgör inga hälsorisker. Det är viktigt att överväga dessa nya metoder för onlinebatterihälsoanalys för att utveckla hållbara driftsstrategier. Innovativa teknologier som dynamisk impedansspektroskopi och AI-metoder erbjuder lovande tillvägagångssätt för framtida dataanalys.

Sammantaget visar utvecklingen av DRYtraec® inte bara framstegen inom produktion av elektriska batterier, utan också hur viktiga hållbara tillvägagångssätt är i modern teknik. Branschen är i början av en förändring som påverkar både produktionsmetoder och material som används.