Leistungsfähige Batterien sind ein Schlüssel für Elektromobilität und die Speicherung von Wind- und Solarstrom. Gleichzeitig wächst der Druck, Energiespeicher sicherer, langlebiger und ressourcenschonender zu machen. Vor diesem Hintergrund stellte das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP Mitte März 2026 neue Batteriematerialien vor, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette einsetzbar sein sollen. Im Fokus stehen Carbonmaterialien für Elektroden, die auf Cellulose und Lignin basieren.

Biogene Rohstoffe für die Elektrode

Cellulose und Lignin haben dabei einen praktischen Vorteil. Sie sind in großen Mengen verfügbar und können als Ausgangspunkt für kohlenstoffreiche Werkstoffe dienen, die sich für Elektroden eignen. Nach Angaben des Instituts lassen sich schon während der Herstellung der Vorstufen und bei der anschließenden Carbonisierung wichtige Eigenschaften gezielt einstellen. Dazu zählen Porenstruktur, innere Oberfläche, elektrische und thermische Leitfähigkeit, chemische Reinheit und die Funktionalisierung der Oberfläche. Das ist für Batterien wichtig, weil die Leistung einer Elektrode stark davon abhängt, wie schnell Ionen und Elektronen transportiert werden und wie stabil das Material über viele Ladezyklen bleibt. Fossile Rohstoffe könnten so zumindest teilweise ersetzt werden. Das Institut verweist zudem darauf, dass biogene Carbonmaterialien grundsätzlich auch für weitere Energieanwendungen interessant sind.

Sicherheit und Skalierung im Blick

Parallel arbeitet das Institut an festen Polymerelektrolyten. Sie sollen die Sicherheitsnachteile flüssiger Elektrolyte verringern, weil sie nicht flüchtig sind und mechanisch stabiler ausgelegt werden können. Hinzu kommen PFAS-freie Separatoren und Membranen. Separatoren sind dünne Trennschichten zwischen den Elektroden. Sie müssen Ionen durchlassen, dürfen aber keinen Kurzschluss zulassen. Dass das Team hier gezielt auf PFAS-freie Materialien setzt, ist auch regulatorisch relevant, weil diese schwer abbaubaren Stoffe zunehmend unter Druck geraten. Noch befinden sich die Materialien im fortgeschrittenen Entwicklungsstadium. Erste Tests in vollständigen Batteriezellen laufen bereits.

ag