FYI Resources (ASX: FYI; FRA: SDL) und EcoGraf (ASX: EGR; FSE: FMK) haben bei der Entwicklung eines Super-Premium-Anodenmaterials für besonders leistungsfähige Lithium-Ionen-Batterien sowie bei der Beschichtung von Batterieseparatoren mit hochreinem Aluminiumoxid (HPA) weitere Fortschritte erzielt.
Bei Tests durch ein unabhängiges US-Labor wurde festgestellt, dass die Zyklusverluste beim Auf- und Entladen von verbesserten HPA-beschichteten Anoden nahezu auf das theoretische Minimum reduziert werden können. Ebenso konnte durch die HPA-Beschichtung von industrieüblichen Polyolefin-Separatoren der bei Standardbatterien übliche irreversible Kapazitätsverlust weiter reduziert werden. Polyolefin-Separatoren, die aus Polyethylen und Polypropylen bestehen, haben sich in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien als Separatoren durchgesetzt. Polyolefin-Separatoren spielen eine wichtige Rolle, da sie den physischen Kontakt zwischen Anode und Kathode verhindern und gleichzeitig den Lithium-Ionen-Transport in der Zelle erleichtern.
Die Tests mit der HPA-dotierten Kohlenstoffbeschichtung wurden in einer führenden US-Forschungseinrichtung für kommerzielle Batteriematerialien unter Verwendung von EcoGrafs Graphit und FYIs innovativem ultrafeinen 4N HPA durchgeführt. Die Beobachtungen aus den Tests bestätigen, dass das HPA als hydrophobes Reduktionsmittel wirkt, das die Lithiumionenchemie an der Kohlenstoffanode fördert. Die Absorptionseigenschaft von HPA stellt sicher, dass die Oberfläche der Graphitpartikel zu jedem Zeitpunkt hydrophil ist, so dass das gesamte Kohlenstoffanodenmaterial an dem elektrochemischen Prozess teilnehmen kann. Die jüngsten Tests bestätigen, dass zusätzliche Konzentrationen des FYI HPA-Dotierstoffs zu weiteren Verbesserungen führen werden. Die endgültige optimale Beladung muss jedoch noch ermittelt werden.
Angesichts des positiven Ergebnisses besteht der nächste Test darin, den mit FYI HPA-verstärkten Separator mit der FYI HPA-dotierten EcoGra's beschichteten Anode mit einer reversiblen Kapazität von 362,7 mAh/g zu kombinieren. Wenn eine ähnliche Verbesserung wie bei dem Industriestandardmaterial von 7,94 mAh/g erreicht wird, dann würde die reversible Kapazität schließlich in der Nähe der theoretischen reversiblen Kapazität von 372 mAh/g liegen.
Abbildung 1: Lithium-Ionen-Batterie mit verbesserter HPA-dotierter beschichteter Anode und HPA-Partikeln auf dem Polyolefin-Separator.
FYI und EcoGraf sehen für HPA beschichtete Anoden bedeutende Marktchancen in den USA und Europa. Die führende Industrieforschungsgruppe BMI Research rechnet mit einer Nachfragesteigerung von 30 % pro Jahr, wobei die Verkaufspreise für beschichtete Anoden zwischen 5.000 und 10.000 US-Dollar pro Tonne liegen könnten.
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