Entwicklung von LFP-Kathodenmaterialien

Hohe Feststoffkonzentration. Homogene Granulate. Effiziente Trocknung.

Pergande entwickelt Verfahren zur Herstellung leistungsfähiger Lithium-Eisenphosphat-Kathodenmaterialien (LFP). Die innovative Pergande Wirbelschichttechnologie ermöglicht es, Suspensionen mit sehr hohen Feststoffkonzentrationen zu trocknen und dabei staubfreie, hochhomogene Granulate zu erzeugen. Die anschließende Kalzinierung führt mit sehr hoher Ausbeute zu Materialien mit hoher Dichte und spezifischer Kapazität.

Aufgabenstellung

Die Herstellung von LFP-Kathodenmaterialien stellt hohe Anforderungen an die Homogenität der Partikel und ihre elektrochemischen Eigenschaften. Gleichzeitig beeinflusst die bei der Trocknung zu verdampfende Flüssigkeitsmenge wesentlich den Energiebedarf und die Herstellungskosten.

Ziel der Entwicklung war es, hochkonzentrierte Suspensionen effizient zu verarbeiten und die erzeugten Granulate gezielt auf die anschließende thermische Behandlung abzustimmen.

Verfahrenstechnische Lösung

Die Pergande Wirbelschichttechnologie ermöglicht die Verarbeitung von LFP-Suspensionen mit sehr hohen Feststoffkonzentrationen. Dadurch muss je Kilogramm Feststoff deutlich weniger Flüssigkeit verdampft werden. Der thermische Energiebedarf und die damit verbundenen Trocknungskosten sinken entsprechend.

Gleichzeitig entstehen staubfreie Granulate mit hoher Partikelhomogenität. Die abgestimmte Granulation und Trocknung schafft damit geeignete Voraussetzungen für eine effiziente Kalzinierung mit sehr hoher Ausbeute.

Ergebnis und industrielle Perspektive

Die entwickelten Materialien erreichen Dichten von über 2,5 g/cm³ und spezifische Kapazitäten von über 158 mAh/g. Das Verfahren verbindet diese Materialeigenschaften mit einem reduzierten Trocknungsenergiebedarf und einer hohen Ausbeute bei der thermischen Weiterverarbeitung.

Damit sind die verfahrenstechnischen Voraussetzungen für die Industrialisierung geschaffen. Pergande verbindet die weitere Umsetzung mit eigenem Engineering sowie Apparate- und Anlagenbau.