Mehr als 50 Prozent der weltweiten Lithiumvorkommen liegen in Lateinamerika, vor allem im sogenannten Lithium-Dreieck Chile, Bolivien und Argentinien. Die Gewinnung erfolgt derzeit überwiegend in der chilenischen Atacama-Wüste mit Hilfe großer Verdunstungsbecken. Dieses Verfahren kann zu erheblichen Wasserverlusten führen und die Umwelt stark belasten – insbesondere in empfindlichen Ökosystemen und in Regionen, in denen Wasserressourcen auch für die lokale Bevölkerung und die Landwirtschaft von Bedeutung sind.

Vor diesem Hintergrund gewinnen neue, nachhaltigere und effizientere Technologien wie die direkte Lithiumextraktion und geschlossene Verdampfungsverfahren an Bedeutung, die z.B. von der Universidad Católica del Norte (UCN) in Chile und verschiedenen Fraunhofer-Instituten erforscht werden. Das deutsch-chilenische Kooperationsprojekt PaNaBat will gemeinsam eine ressourcen- und energieeffiziente Lithiumwertschöpfungskette etablieren – von der verantwortungsvollen Rohstoffgewinnung über die Zellfertigung und Weiterverarbeitung bis zum Recycling, begleitet durch Life Cycle Assessments. Unter der Koordination des Fraunhofer ISC arbeiten darin die chilenische Universidad Católica del Norte, Fraunhofer Chile sowie die deutschen Fraunhofer-Institute für Schicht- und Oberflächentechnik IST, für Solare Energiesysteme ISE und für Silikatforschung ISC zusammen. Geplant sind eine Koordinierungsstelle mit Kontaktbüros in beiden Ländern, eine digitale Vernetzungsplattform, sowie eine Fraunhofer-UCN-Kooperationsgruppe. Ein Industriebeirat aus deutschen und chilenischen, vor allem mittelständischen Unternehmen, begleitet das Projekt und gestaltet im weiteren Projektverlauf die Umsetzung aktiv mit.

Das Fraunhofer ISE mit seinem Zentrum für elektrische Energiespeicher bringt rund 1.200 Quadratmeter Laborfläche für die Entwicklung und Optimierung von Batteriematerialien, die Elektrodenherstellung und die Batteriezellenmontage für verschiedene Zelltechnologien, einschließlich der elektrischen Charakterisierung, Alterungsuntersuchungen und Post-Mortem-Analysen. Dazu gehören eine Pilotanlage zur Herstellung von Elektroden im Rolle-zu-Rolle-Verfahren sowie eine hochflexible halbautomatische Montagelinie für Pouchzellen, die in einem industriellen Trockenraum betrieben wird. Darüber hinaus hat das Fraunhofer ISE die UCN beim Aufbau ihres Zentrums für Forschung, Entwicklung und Innovation in der Lithium-Batterie-Wertschöpfungskette unterstützt.