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LeydenJar entwickelt Silizium-Anode für Elektroauto-Batterien

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Cleantech-Startup aus Eindhoven sucht Kapital und will Batteriebranche „drastisch verändern“.

LeydenJar Technologies, Cleantech-Startup aus den Niederlanden, hat eine Batterieanode entwickelt, die rein aus Silizium besteht und damit Kohlenstoff ersetzt. Vorteil: Silizium bietet eine um bis zu zehnmal höhere Kapazität im Vergleich zu graphitbeschichteten Anoden. Kernproblem: Silizium-Anoden dehnen sich beim Aufladen stark aus – und brechen sehr häufig. LeydenJar verspricht eine Technologie, die die „Batteriebranche drastisch verändern“ wird. Mehr als investorenfreundliche Kommunikation?

LeydenJar Technologies verkündet konkret, eine nanoproöse Silizium-Anode produktionsreif zu haben, die die Entwicklung von Batterien mit einer „70 Prozent höheren Energiedichte“ ermöglichen soll. Außerdem würden nach Angaben des Unternehmens die CO2-Emissionen bei der Herstellung um 62 Prozent reduziert. Bei der Produktion greifen die Niederländer auf bekannte Verfahren aus der Solarindustrie zurück.

Das Unternehmen ist eine Ausgründung der TNO, der niederländischen Organisation für angewandte wissenschaftliche Forschung, die unabhängig von Universitäten oder der Regierung ist und schon 1932 gegründet wurde. LeydenJar hat neben seinem namensgebenden Stammsitz in Leyden einen seiner Sitz auf dem Hightech Campus Eindhoven (HTCE) in unmittelbarer Nähe zu Global Playern wie NXP oder VDL.

Ende vergangenen Jahres hatte LeydenJar den Aufbau einer Pilotproduktion in Eindhoven für Mitte des Jahres 2020 angekündigt. Dort sollen die ersten Batterien mit den Silizium-Anoden des Unternehmens vom Band laufen. Nach Angaben von LeydenJar ist die Anoden-Technologie bereits serienreif – daher strebt man auch an, die Produktionskapazitäten rasch auszuweiten. Eine Partnerschaft mit einem Elektroauto-Hersteller etwa ist bislang nicht bekannt.

Zelltechnologie von LeydenJar im Detail

Bei Batterietests hat das Unternehmen zu Beginn des Lebenszyklus eine Energiedichte von 1.350 Wh/L erreicht worden. Auf der Webseite findet sich ein Wert von „1.200 Wh/L oder 450 Wh/kg“ auf Stack-Level. Das spricht dafür, dass das Unternehmen auf hohe Leistung oder große Kapazität optimierte Stacks auslegen kann.

Bislang sind etwas mehr als 100 Zyklen mit der Technologie möglich – diesen Wert möchte das Unternehmen aber im Zuge der weiteren Entwicklung verbessern. Dazu gibt es neben der Elektrolyt-Optimierung, die LeydenJar noch nicht umgesetzt hat, auch die Möglichkeit, die Zelle weiter zu optimieren. Nach Aussagen von LeydenJar sind die Anoden „mechanisch sehr stabil, basierend auf inhärenten und gut verteilten Poren.“

Zum Gewicht und etwaigen Versuchsträgern, die die Technologie unter Beweis stellen, ist bislang nichts bekannt. Bei Linkedin kündigte LeydenJar auf Nachfrage ein Whitepaper an, das über weitere technische Einzelheiten Aufschluss geben könnte.

Technologie aus der Solarbranche

Bei der Produktion der Silizium-Anoden verwendet LeydenJar das aus der Solarindustrie bekannte PECVD-Verfahren (Plasma-enhanced chemical vapor deposition). Dieser Prozess ist langsamer als der bisherhige Beschichtungsprozess (vier Stufen), was zu geringeren Kosten führen soll. Außerdem, so LeydenJar seien die aktiven Schichten wesentlich dünner (0,01 Millimeter), was ebenfalls Kosteneinsparungen ermöglicht.

LeydenJar sucht 15 Millionen Euro Kapital

Im November 2019 kündigte das Cleantech-Unternehmen an, weitere 15 Millionen Euro frisches Kapital ab Mitte 2020 zu benötigen. In einer früheren Finanzierungsrunde, angeführt von BOM Brabant Ventures, wurden vier Millionen Euro eingesammelt. Das Team von LeydenJar soll bis Ende diesen Jahres von unter 20 Mitarbeitern auf 25 Angestellte ausgebaut werden.

Ziel ist es, die Produktion der Silizium-Anode direkt in entsprechende Batterie-Gigafactories zu integrieren. Gleichzeitig will man aber die eigenen Produktionskapazitäten signifikant in die Höhe fahren. Es klingt ein wenig zu marktschreierisch – das Unternehmen wird nicht nur Investoren mit Datenblättern und real umgesetzten Prototypen beweisen müssen, für welche Anwendungsbereiche die Technologie geeignet ist.

Klar ist aber auch: In Zukunft wird es eine Reihe von Batterie-Technologien geben, die je nach Anforderung gerade im mobilen Bereich eingesetzt werden. Denn die Unterschiede der Lösungen sind groß. Eine Batterie für alle Anwendungsfälle, wie von Investoren möglicherweise gewünscht, wird es nicht geben, wenn auch Energie- und Ressourceneffizienz eine Rolle spielen.

Auch Cavano setzt auf Silizium

Bei aller gebotener Vorsicht aufgrund spärlicher Informationen ist der Ansatz Kohlenstoff durch Silizium zu ersetzen, durchaus erfolgversprechend. Im April 2020 berichtete Cleanthinking über das Cleantech-Startup Advano, das Wafer aus der Solarindustrie nutzt, um Silizium-Anoden herzustellen.

Auch das Forschungsinstitut Fraunhofer FEP spricht auf Basis von Forschungsergebnissen von einer Verzehnfachung der Kapazität der Silizium-Anode. Advano-Gründer Alexander Girau betont im Artikel, dass das Kernproblem weniger darin bestehen würde, eine leistungsstarke Batterie zu entwickeln. Die Kernfrage laute vielmehr, ob die Batterie günstig genug in großer Menge hergestellt werden könnte.

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