SICAMORE

Förderperiode: 2025 bis 2027

Art des Projekts: Pilotprojekt

Forschungsschwerpunkt: Nachhaltige Energiesysteme

Themenfeld: Nachhaltige und sichere Batterien

Projektpartner:

Ansprechpartner

Dr. Lukas Alexander Dold

+49 761 4588-2069

lukas.alexander.dold@ise.fraunhofer.de

Lithium-Ionen-Batterien bilden seit fast drei Jahrzehnten das zuverlässige Rückgrat unserer mobilen Energieversorgung und sind auch heute noch unverzichtbar. Doch der weltweite Energiebedarf steigt stark, und die heutige Technologie stößt zunehmend an ihre Grenzen: Das Laden dauert zu lange und die Energiedichte erreicht ein Plateau. Der Engpass liegt in der Anode, die nach wie vor aus Graphit besteht, einem Material, das an seine Leistungsgrenze gekommen ist und zugleich mit wachsenden geopolitischen Risiken in der Lieferkette verbunden ist. Deshalb entwickelt SICAMORE ein Silicium-basiertes Anodenaktivmaterial, das die Batterieleistung steigert und gleichzeitig die Resilienz der Wertschöpfungskette stärkt.

SICAMORE entwickelt ein Silicium-Kohlenstoff-Kompositmaterial (Si/C) für Anoden, das Lithium-Ionen-Batterien ermöglicht, mehr Energie zu speichern, höhere Leistung bereitzustellen und ihre Performance über längere Betriebszeiten hinweg aufrechtzuerhalten. Für Endanwender bedeutet das längere Laufzeiten, leichtere Batteriepacks, schnelleres Laden und eine produktivere Nutzung batteriebetriebener Geräte. Als echte Drop-in-Lösung erfordert unser Si/C-Komposit keine Umrüstung bestehender Produktionslinien. Dadurch können Batteriehersteller ihre Produktionskapazität um bis zu 40 % erhöhen.

Besonders ist dabei vor allem die Art der Herstellung. Anstatt auf teure Gasphasenprozesse mit Silan zu setzen, nutzt SICAMORE kostengünstiges metallurgisches Silicium und nachhaltige Kohlenstoffquellen in einem weitgehend wasserbasierten Produktionsprozess. Das reduziert die Komplexität der Herstellung und senkt den CO₂-Fußabdruck der Produktion im Vergleich zu konkurrierenden Gasphasenverfahren um 50 bis 80 %. Damit entsteht ein klarer Vorteil, da Nachhaltigkeit entlang der gesamten Batterielieferkette zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Durch die Kombination eines innovativen Materialdesigns mit skalierbaren Produktionsmethoden will SICAMORE eine robuste, nachhaltige und kosteneffiziente Plattform für Batteriematerialien etablieren. Zunächst adressieren wir die Märkte für professionelle Elektrowerkzeuge und Drohnen, in denen Kunden Performance höher gewichten als den Preis und eine Markteinführung schnell erfolgen kann, sobald klare Leistungsvorteile nachgewiesen sind. Mit einem Serviceable Addressable Market (SAM) von rund 85 Mio. € in Europa und den USA bietet dieses Segment eine solide Grundlage für die Skalierung in größere Anwendungen. Langfristig ist SICAMORE gut positioniert, um auch Batteriematerialien für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen und Consumer Electronics bereitzustellen und damit zu einer robusteren und wettbewerbsfähigeren europäischen Batterieindustrie beizutragen.

Abb. 1: SICAMORE Silicium-Kohlenstoff-Komposit neben einer Pouchzelle.
Abb. 2: Team SICAMORE. (v. l. n. r.) Christian Teske, Prachiti Bedadur, Dr. Lukas Dold, Chinmay Bapat