Lignode - Batterien mit ligninbasiertem Kohlenstoff

Lignode

Batterien aus ligninbasiertem Kohlenstoff

19. Oktober 2022

In Skandinavien werden in den letzten Jahren zahlreiche Anstrengungen unternommen, um Nebenprodukte der Holzwirtschaft als Ressource für Textilien, Verpackungsmaterialien oder Bauelemente zu nutzen. In Partnerschaft mit Northvolt versucht der Papier- und Packmittelkonzern Stora Enso, nachhaltige Batterien aus Wertstoffen der Forstwirtschaft zu entwickeln.

Erneuerbares Anodenmaterialien aus dem Wald

Ziel ist es, das weltweit erste industrialisierte Batteriesystem hervorzubringen, dessen Anode vollständig aus europäischen Rohstoffen hervorgeht. Auf diese Weise sollen die Verfügbarkeit gesichert und der CO2-Fußabdruck als auch die Kosten gesenkt werden.

„Die gemeinsame Batterieentwicklung mit Northvolt markiert einen Schritt auf unserem Weg, den schnell wachsenden Batteriemarkt mit erneuerbaren Anodenmaterialien aus der Forstwirtschaft zu bedienen.”

“Unser ligninbasierte Entwicklung Lignode wird die strategische europäische Versorgung mit Anodenrohmaterial sichern und den nachhaltigen Batteriebedarf für Anwendungen in der Mobilität bishin zur stationären Energiespeicherung decken“, erläutert Johanna Hagelberg (Executive Vice President für Biomaterialien bei Stora Enso).

Während Northvolt das Zelldesign, die Entwicklung des Produktionsprozesses und die Skalierung der Technologie vorantreiben wird, bringt Stora Enso sein KnowHow rund um das Anodenmaterial Lignode mit ein.

Lignin ist ein natürliches Polymer und Bindemittel, das in jeder Pflanze enthalten ist und für die Stabilität der Zellwände sorgt. In Holz hat Lignin je nach Sorte einen Anteil von 20-30%. Somit ist es eines größten erneuerbaren Quellen für Kohlenstoff überhaupt.

In industriellem Maßstab fällt Lignin bei der Papierherstellung als Nebenprodukt an. Um es für die Batterieherstellung nutzen zu können, veredelt Stora Enso zunächst das Lignin zu einem feinen Kohlenstoffpulver. Dieses wird anschließend als Aktivmaterial für die negative Anode einer Lithium-Ionen-Batterie genutzt.

Der Kohlenstoff wird dabei zu Elektrodenblechen und -rollen verarbeitet. Schließlich werden die negative Anode mit einer positiven Elektrode, einem Separator, dem Elektrolyt und anderen Komponenten zu einer Lithium-Ionen-Batterie kombiniert.

Die Pilotanlage zur Gewinnung von biobasierten Kohlenstoffmaterialien befindet sich am Produktionsstandort von Stora Enso in Sunila in Finnland. Die jährliche Lignin-Produktionskapazität beträgt 50.000 Tonnen, was Stora Enso zum größten Kraft-Lignin-Produzenten der Welt macht.

Technische Details zur Funktionsweise der Batterie unter: www.storaenso.com/en/products/lignin/lignode

Bildquelle: Stora Enso