EUROGUSS 2018

••• 11 ••• Innovationen Batterien aus Abfall-Graphit Forscher entwickeln preisgünstigen Recycling-Ansatz K ish-Graphit ist ein Abfallpro- dukt aus der Stahlproduktion. Forscher der Eidgenössischen Ma- terialprüfungs- und Forschungs- anstalt Empa und der ETH Zürich haben vielversprechende Ansätze entdeckt, wie man Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metal- len herstellen könnte. Kostiantyn Kravchyk arbeitet in der Forschungsgruppe von Mak- sym Kovalenko, die zugleich an der ETH Zürich und im Empa-La- bor für Dünnfilme und Fotovolta- ik beheimatet ist. Sein ehrgeiziges Ziel ist es, einen Akku aus den am häufigsten vorkommenden Ele- menten der Erdkruste herzustel- len – zum Beispiel Magnesium oder Aluminium. Diese Metalle bieten eine hohe Sicherheit selbst dann, wenn die Anode aus reinem Metall besteht – was bei einer Lithium-Ionen-Batterie viel zu ge- fährlich wäre. Diese zusätzliche Si- cherheitsmarge bietet wiederum die Chance, die Batterien auf eine sehr einfache, preiswerte Art zu- sammenzubauen und die Produk- tion schnell hochzuskalieren. Umgedrehte Batterie Kovalenkos Team stellte das Prin- zip des Lithium-Ionen-Akkus auf den Kopf. Während im Lithium- Ionen-Akku die Anode (der Mi- nuspol) aus Graphit besteht, wird bei Kovalenkos Batterie der Ga- phit als die Kathode (Pluspol) ein- gesetzt. In den Zwischenräumen lagern sich die dicken Anionen ein. Die Anode (der Minuspol) ist bei Kovalenkos Batterie dagegen aus Metall. Eine bemerkenswerte Entde- ckung machte Kostiantyn Krav- chyk auf der Suche nach dem „richtigen“ Graphit: Er fand her- aus, dass Abfall-Graphit, der bei der Stahlherstellung anfällt, so- genannter „Kish-Graphit“, sehr gut als Kathodenmaterial funkti- oniert. Auch natürlicher Graphit ist geeignet – wenn er in gro- ben „Flakes“ geliefert wird und nicht allzu fein vermahlen ist. Der Grund: Die Graphitschichten lie- gen an den Bruchkanten offen, und die dicken Metall-Chlorid-Io- nen können leichter in die Struk- tur hineinschlüpfen. Dagegen eignet sich der fein ver- mahlene Graphit, der üblicher- weise in Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommt, für Kovalen- kos Batterie kaum: Durch das Ver- mahlen der Graphitpartikel wer- den die Schichten geknickt wie in einer zerknüllten Papierkugel. In diesem geknüllten Graphit kön- nen nur kleine Lithium-Ionen ein- dringen, die dicken Anionen der neuen Batterie dagegen nicht. Die Graphit-Kathoden-Batterie, ge- baut aus Abfallstoffen der Stahl- herstellung oder aus rohen, natür- lichen Graphit-Flakes, hat also das Potenzial, wirklich preisgünstig zu sein. Langlebig ist sie auch – dar- auf weisen jedenfalls erste Expe- rimente hin. Kish-Graphit könnte die Grundlage für preisgünstige, auflad- bare Batterien aus gut verfügbaren Rohstoffen sein. Foto: Empa / ETH Zürich Anzeige Schweizer Druckguss in seiner besten Form Die Sidrag AG feiert ihr 50-jähriges Bestehen Sidrag ist bekannt als Anbiete- rin für kleine bis mittelgrosse Serien. Das Leistungsspektrum wird kontinuierlich ausgebaut auch in Richtung Engineering und Dienstleistungen. In Sachen Druckguss werden heu- te hochwertige Bauteile aus Alu- minium, Zink und Magnesium hergestellt. Das Unternehmen mit Sitz in Baar beschäftigt rund 50 Mitarbeiter. Qualität wird gross- geschrieben und versteht sich als ganzheitliche Dimension. Vom ersten Kundenkontakt bis weit über die Auslieferung der Druck- gusserzeugnisse hinaus wird der Kunde betreut und innerhalb sei- ner Projekte aktiv begleitet. Kon- sequent strukturierte Prozesse sowie moderne Messeinrichtun- gen gewährleisten einwandfreie Abläufe sowie überzeugende Er- gebnisse. Als leistungsstarker Anbieter in den drei Druckgusswerkstoffen Aluminium, Zink und Magnesium werden Projekte für namhafte Kun- den realisiert. Die Wertschöpfungs- kette beginnt mit der Druckgiesse- rei, über die CNC-Bearbeitung bis hin zum einbaufertigen Bauteil. Schweizer Druckguss in seiner besten Form lautet das Credo und namhafte Kunden stehen als Ab- nehmer hochwertiger Erzeugnis- se Made by Sidrag dahinter. Die Sidrag AG wurde 1968 unter dem Firmennamen Werkzeugbau AG gegründet. Das Tätigkeitsgebiet umfasste da- mals die Herstellung sowie den Handel von Druckgussformen und Werkzeugen. Sehr schnell erkann- te das Unternehmen den steigen- den Bedarf für Bauteile und Kom- ponenten im Druckgussverfahren – während der damaligen Zeit vorwiegend für die Apparateindus- trie. Es erfolgte kurze Zeit später eine Namensänderung und aus der Werkzeugbau AG entstand die heu- tige Sidrag AG. Dieser Name wur- de nicht zufällig gewählt. Sidrag steht für Sihlbrugg Druckguss AG. Bei uns wird Swiss- ness grossgeschrie- ben. Seit der Gründung des Unternehmens vor 50 Jahren steht die Produk- tionsqualität im Zentrum unseres Schaffens. Unsere Mitarbeitenden engagieren sich tagtäglich für Gesamt- lösungen, die unsere Kun- den überzeugen. Rufen Sie uns an, lassen auch Sie sich überzeugen. Sidrag AG Sihlbruggstrasse 146 CH-6340 Baar Tel +41 41 766 08 28 Fax +41 41 766 08 38 www.sidrag.ch info@sidrag.ch