Das Unternehmen Anthro Energy hat mit dem Bau einer neuen Fabrik in Louisville im US-Bundesstaat Kentucky begonnen. Sie soll jährlich 25 Gigawattstunden Elektrolyte produzieren – eine Menge, die nach Angaben des Unternehmens für die Versorgung der Batterien von mehr als 300.000 Elektrofahrzeugen ausreicht. Die Fabrik soll 2028 die Produktion aufnehmen und Teil der Bemühungen zum Aufbau einer US-amerikanischen Lieferkette für Batteriematerialien werden.
Das Ziel der Anlage beschränkt sich nicht auf die Steigerung der Produktion herkömmlicher Elektrolyte. Anthro Energy setzt darauf, sie zur Unterstützung von Festkörper- und Halbfestkörperbatterien einzusetzen – Technologien, die bei der Herstellung langlebiger und kostengünstiger Zellen in großem Maßstab noch immer vor Herausforderungen stehen.
Eine lokale Quelle für Batteriematerialien
Batteriehersteller suchen nach Materialien, die nicht mit den sogenannten „Foreign Entities of Concern“ (FEOC) verbunden sind. Damit ist die Sorge gemeint, dass chinesische Unternehmen Teile der Lieferketten kontrollieren. David Mackanic, Mitgründer und CEO von Anthro Energy, sagte, die Fabrik werde US-amerikanische Kunden bedienen, die auf die Batterieproduktion spezialisiert seien, und eine lokale Versorgung ohne diese Verbindung bereitstellen.
Das Projekt erhält im Rahmen des parteiübergreifenden Infrastrukturgesetzes 24,9 Millionen US-Dollar vom US-Energieministerium sowie 18,4 Millionen US-Dollar an Investitionssteuergutschriften nach dem Inflation Reduction Act. Zudem gewährte der Bundesstaat Kentucky Steuervergünstigungen in Höhe von 2,3 Millionen US-Dollar im Gegenzug für die Schaffung von 110 dauerhaften Arbeitsplätzen.
Das Unternehmen erklärt, der Fabrikstandort ermögliche innerhalb einer Autofahrt von höchstens 12 Stunden den Zugang zu 70 % der derzeit in den USA bestehenden Batterieproduktionsanlagen. Dies könnte dem Unternehmen dabei helfen, zu einem Knotenpunkt innerhalb der entstehenden heimischen Lieferkette zu werden.
Wie funktioniert der Proteus-Elektrolyt?
Die Fabrik wird in der Lage sein, mehrere Arten von Elektrolyten herzustellen. Mackanic möchte einen wachsenden Teil der Produktion dem polymerbasierten Proteus-Material des Unternehmens widmen, das für den Einsatz in bestehenden Produktionslinien mit nur begrenzten Anpassungen entwickelt wurde. Diese Flexibilität ermöglicht es der Fabrik, zunächst Formulierungen anderer Unternehmen einzusetzen und die Produktion schrittweise auf das Material von Anthro umzustellen, sobald es von den Kunden zugelassen wurde.
Im Verfahren von Anthro gelangt der Elektrolyt in flüssiger Form in die Zelle. Dadurch kann er ähnlich wie die heute verwendeten flüssigen Elektrolyte in Anode und Kathode eindringen und anschließend aushärten, sodass er als Material wirkt, das die Batteriekomponenten miteinander verbindet. Nach Angaben des Unternehmens könnte die daraus entstehende Zelle 10- bis 15-mal stärker sein als eine Zelle mit flüssigem Elektrolyten und zudem flexibel sein.
Warum ist diese Entwicklung wichtig?
Festkörperbatterien gelten als eine der Technologien, die zur Erhöhung der Energiedichte und zur Verringerung der Brandgefahr beitragen sollen, da sie brennbare Elektrolyte durch eine feste Barriere zwischen Anode und Kathode ersetzen. Diese Barriere trägt außerdem dazu bei, das Wachstum von „Dendriten“ zu verhindern, die die beiden Elektroden verbinden und Kurzschlüsse verursachen können.
Diese Vorteile haben sich jedoch aufgrund der Schwierigkeiten bei der Herstellung langlebiger und kostengünstiger Zellen noch nicht in einer breiten kommerziellen Produktion niedergeschlagen. Daher hängt die Bedeutung der Anthro-Fabrik nicht nur von der Menge der Elektrolyte ab, sondern auch von dem Versuch, die Übergangsphase von der begrenzten Produktion zur Großfertigung zu bewältigen – eine Phase, an der mehrere Unternehmen für Batteriematerialien gescheitert sind. Diese Materialien könnten künftig in Elektrofahrzeugen, Drohnen und Robotern eingesetzt werden, während der Artikel darauf hinweist, dass chinesische Unternehmen den Beginn einer Pilotproduktion von Festkörperbatterien im Jahr 2027 anstreben.