Berlin, 12. Juni 2025 – Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) startet gemeinsam mit Partnern aus Italien und Frankreich ein wegweisendes Forschungsprojekt zur Sicherheit von Nanomaterialien in Lithium-Ionen-Batterien (LIBs). Das Projekt „Nano-SaNE“ zielt darauf ab, verlässliche Bewertungen potenzieller Risiken bei der Herstellung, Nutzung und Entsorgung dieser Batterien zu entwickeln, um ihre Leistungsfähigkeit mit höchster Sicherheit zu kombinieren.
Nanomaterialien: Potenzial und Herausforderungen
Nanomaterialien bieten großes Potenzial, die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien zu steigern. Dank ihrer einzigartigen physikalisch-chemischen Eigenschaften können sie die Energiedichte von Elektroden erhöhen, Ladezeiten verkürzen und die Lebensdauer der Batterien verlängern. Diese Verbesserungen sind besonders relevant für Anwendungen in der Elektromobilität und stationären Energiespeicherung.
Doch Nanomaterialien bringen auch Herausforderungen mit sich. Sie können während der Herstellung, Nutzung oder Entsorgung von Batterien freigesetzt werden und potenziell gesundheitsschädliche Wirkungen haben. Zudem gibt es Hinweise, dass sie das Risiko eines Thermischen Durchgehens erhöhen könnten – einer gefährlichen Kettenreaktion, die zu Bränden oder sogar Explosionen führen kann. Diese Risiken erfordern eine gründliche Untersuchung, um die Sicherheit von Nanomaterialien in Batterien zu gewährleisten.
Umfassende Sicherheitsbewertungen durch Nano-SaNE
Das Projekt „Nano-SaNE“ adressiert diese Herausforderungen durch umfassende Sicherheitsbewertungen. Es untersucht die Synthese und Charakterisierung von Nanomaterialien, ihre Integration in Batteriezellen sowie ihr Verhalten unter extremen Bedingungen wie Überhitzung oder Überladung. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Analyse von Partikeln und Gasen, die bei einem Thermischen Durchgehen freigesetzt werden, sowie deren potenziellen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt.
Die BAM bringt ihre Expertise in Sicherheitstests für Batterien und der Charakterisierung von Nanomaterialien ein. Diese Untersuchungen sollen helfen, Risiken besser zu verstehen und geeignete Schutzmaßnahmen zu entwickeln. Ziel ist es, die Sicherheit von Nanomaterialien in Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen und ihre breite Anwendung – von Elektrofahrzeugen bis hin zu Energiespeichersystemen – zu fördern.
Internationale Zusammenarbeit und Förderung
An dem Projekt beteiligen sich neben der BAM die Sapienza-Universität in Rom und das französische INERIS-Institut, die jeweils ihre Fachkenntnisse einbringen. Gefördert wird „Nano-SaNE“ durch SAF€RA, ein europäisches Netzwerk, das die Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und Förderorganisationen im Bereich der industriellen Sicherheit stärkt. Diese Kooperation ermöglicht es, Ressourcen zu bündeln und innovative Lösungen für die sichere Nutzung von Nanomaterialien zu entwickeln.
Bedeutung für die Energiewende
Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur sicheren Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien, die eine Schlüsselrolle in der Energiewende spielen. Durch die Verbesserung ihrer Sicherheit und Leistungsfähigkeit können Nanomaterialien dazu beitragen, die Elektromobilität voranzutreiben und nachhaltige Energiespeicherlösungen zu etablieren. Gleichzeitig sorgt die Forschung dafür, dass potenzielle Risiken für Mensch und Umwelt minimiert werden.
Mit „Nano-SaNE“ setzt die BAM gemeinsam mit ihren internationalen Partnern einen wichtigen Schritt, um die Zukunft der Batterietechnologie sicherer und nachhaltiger zu gestalten. Die Ergebnisse des Projekts könnten Standards für die Entwicklung und Anwendung von Nanomaterialien in Batterien setzen und so einen Beitrag zu einer klimafreundlichen Energiezukunft leisten.
