Batterien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie lassen Elektroautos fahren und halten Smartphones oder Laptops am Laufen. Doch ihre Herstellung hat einen Haken. Sie ist energieintensiv und nutzt zum Teil problematische Chemikalien. Forschende aus Dresden wollen das ändern.
Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat gemeinsam mit dem taiwanesischen Forschungsinstitut ITRI das Projekt "FREDY" gestartet. Im Kern geht es um ein alternatives Herstellungsverfahren für Batterieelektroden: die sogenannte Trockenbeschichtung, also ein Verfahren ohne flüssige Lösungsmittel.
Fluorfreie Alternativen und stabilere Materialien
Das Team um Dr. Benjamin Schumm, Abteilungsleiter Partikeltechnik am Fraunhofer IWS, entwickelt neue Binder. Das sind Stoffe, die die Elektrode zusammenhalten, ganz ohne Fluor. "Wir verknüpfen Materialentwicklung direkt mit Prozess- und Anlagenkonzepten und beschleunigen so den Transfer in industrielle Anwendungen", sagt Schumm.
Solche fluorfreien Binder gelten als zentrale Voraussetzung dafür, Trockenbeschichtungsverfahren langfristig ohne PFAS einsetzen zu können. Ob sie bestehende Materialien vollständig ersetzen können, ist jedoch noch offen. Gleichzeitig verbessern die Forschenden die Aktivmaterialien, also jene Stoffe, die in der Batterie die Energie speichern. Dafür nutzt der Kooperationspartner ITRI ein Verfahren namens Atomic Layer Deposition. Dabei werden hauchdünne Schutzschichten Schicht für Schicht auf winzige Partikel aufgebracht. Diese Hülle macht die Materialien stabiler und kann die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterien erhöhen.
Das Projekt FREDY läuft von September 2025 bis August 2028. Die Ergebnisse sollen anschließend in die Industrie übertragen werden, also in die Produktion für große Stückzahlen – etwa für Hersteller von Batteriezellen, Maschinen und Materialien. Das Vorhaben ist Teil eines breiteren Trends: Mit strengeren Umweltauflagen und steigenden Energiekosten wächst der Druck, die Batteriefertigung effizienter und nachhaltiger zu machen. Trockenbeschichtungsverfahren gelten dabei als vielversprechend, sind bislang aber noch nicht flächendeckend industriell etabliert.
