Wie fühlt es sich an, wenn ein Forschungsansatz erstmals durch Daten und Bilder bestätigt wird? Jonas weiß es genau. Denn sein Aha-Moment fand nicht auf dem Papier statt, sondern am Rasterelektronenmikroskop (REM).
„Der beeindruckendste Moment für mich war die Untersuchung der selbst hergestellten Anoden mit dem REM nach den simulierten Zelltests. Man konnte den Einfluss des Ladungstransfers der Li-Ionen auf das Aktivmaterial, die Siliziumpartikel, und die Mikrostruktur der getesteten Anoden direkt sehen. In diesem Moment wurden die Ergebnisse all unserer Untersuchungen zur Prozessoptimierung und zur Herstellungsmethode erstmals in einem abschließenden Ergebnis gebündelt. Jetzt war uns klar: Unsere Idee funktioniert!“
Jonas, der sein Studium im Studiengang Energietechnik an der Hochschule Ulm absolviert, hat im Rahmen seiner Bachelorarbeit am Projekt SiCAP des fem Forschungsinstituts mitgewirkt. Betreut wurde die Arbeit von Projektleiter Christoph Kiesl. Im Mittelpunkt der Forschung: Silizium. Dank seiner außergewöhnlichen Energiedichte gilt es als vielversprechendes Anodenmaterial der nächsten Batteriegeneration. Das Projektziel: Die Herstellung von Silizium-Komposit-Anoden für leistungsstarke, umweltfreundliche und effiziente Batterien.
Dass das Projekt technologisch neue Wege geht, wurde für Betreuer Christoph Kiesl besonders deutlich, als ein zentraler Durchbruch gelang:
„Der für mich spannendste Moment der letzten vier Monate ereignete sich während der Elektrolytentwicklung, als es uns erstmals gelang, gezielt poröse 3D-Strukturen mit kontrollierter Morphologie und reproduzierbarer Qualität abzuscheiden. Ein echter Meilenstein für die Entwicklung einer funktionalen Silizium-Komposit-Anode.“
Zur Herstellung solcher Anoden entwickelte das SiCAP-Team ein innovatives galvanotechnisches Verfahren. Es ist nicht nur kostengünstiger und energieeffizienter als bisherige Methoden, sondern vor allem auch industriell skalierbar. Für Jonas bedeutete das vor allem eines: den Einstieg in ein komplett neues Fachgebiet – die Galvanotechnik.
Doch nicht nur die fachlichen Eindrücke nimmt Jonas aus seiner Zeit am fem mit, sondern auch ein geschärftes wissenschaftliches Urteilsvermögen.
„Aus der Zusammenarbeit habe ich vor allem mitgenommen, Ergebnisse – gestützt durch Literatur – kritisch zu hinterfragen und zu erklären, statt reinen Vermutungen zu vertrauen. Außerdem wurde mir die Wichtigkeit visueller Inhalte, beispielsweise in Form von Grafiken, zur einfachen Erklärung komplexer Sachverhalte, viel bewusster.“
Christoph Kiesl lobt vor allem das persönliche und fachliche Engagement von Jonas.
„Die Zusammenarbeit mit ihm war nicht nur fachlich überzeugend, sondern hat auch richtig Spaß gemacht. Mit viel Ausdauer und einem hohen Maß an Sorgfalt hat Jonas maßgeblich zur Qualität und Aussagekraft der Versuchsergebnisse beigetragen.“
Das Projekt SiCAP wird voraussichtlich noch bis Ende September 2025 laufen. Zunächst konzentrierte sich das Forschungsteam auf die Vorentwicklung, eine umfassende Materialcharakterisierung und die technische Bewertung des Verfahrens im Rahmen eines Proof-of-Concepts. Jonas trug mit seiner Bachelorthesis und seiner Mitarbeit aktiv zu diesem Prozess bei.
Die Technologie adressiert zentrale Zukunftsmärkte: Elektromobilität, stationäre Energiespeicherung und mobile Elektronik. Neben dem technologischen Fortschritt verspricht SiCAP auch ökologische Vorteile – etwa durch geringere CO₂-Emissionen – und stärkt den Innovationsstandort Baden-Württemberg.
