ESILIB steht für »Enhanced Silicon-Carbon Composites for Lithium-Ion Batteries«. Das vierköpfige Team setzt bei der Entwicklung neuer Batteriematerialien auf metallurgisches Silizium statt gasförmige Silan-Verbindungen und kombiniert dieses mit einer biomassebasierten Kohlenstoffquelle. Das entstehende Silizium-Kohlenstoff-Komposit kann herkömmliches Graphit in der Anode der Batterie sukzessive ersetzen. Gleichzeitig sorgt das Silizium für eine höhere Speicherkapazität: »Die nächste Generation von Lithium-Ionen-Batterien soll bei gleichbleibenden Kosten eine bis zu 40 Prozent höhere Reichweite für Elektrofahrzeuge ermöglichen«, erklärt ESILIB-Teamleiter Dr. Lukas Dold.

Da sich Silizium beim Laden ausdehnt, hat das Team eine Materialarchitektur entwickelt, die dem schnellen Verschleiß entgegenwirkt und damit den industriellen Einsatz ermöglicht. Beim Herstellungsprozess setzen die Forschenden auf ein wässriges Verfahren, das ohne ätzende und andere aggressive Chemikalien auskommt. Ein weiterer Vorteil des neuen Anoden-Materials: es kann kostengünstiger als silanbasierte Materialien sein und vollständig aus europäischer Wertschöpfung bezogen werden.

Nach der erfolgreichen Erprobung im Labor bereit das Team nun Tests des Silizium-Kohlenstoff-Komposits durch Batteriehersteller in der EU vor, erste Unternehmen haben bereits Interesse an dem Silizium-basierten Material signalisiert.

Insgesamt hatten sich dieses Jahr 49 Teams aus ganz Deutschland für den Wettbewerb »From Lab to Market Challenge«- beworben, mit dem Forschende, die den Schritt aus der Wissenschaft ins Unternehmertum wagen sollen. Die zwölf Finalisten, die sich am 25. Juni in Leverkusen präsentierten, hatten sich zuvor in Vorentscheiden durchgesetzt. Im Fokus standen Lösungen für die industrielle Transformation per Defossilisierung, mehr Rohstoffsicherheit und schnellere Entscheidungsfindung mit Künstlicher Intelligenz.

Drei der Gewinner-Teams wurden von einer Fachjury und den Teilnehmenden in Leverkusen gewählt. Ein weiterer Preis wurde vom Medienpartner CHEManager vergeben, dessen Leserinnen und Leser zuvor an einem öffentlichen Online-Voting abgestimmt hatten. Organisiert wird die Challenge seit 2022 von »chemstars«, eine Start-up-Initiative der chemischen Industrie mit Sitz in Düsseldorf.