Ein neuartiges Verfahren gestattet die Direktbeschichtung von dünnen Stahlträgern mit Nickelhydroxid, wodurch flexible NiZn-Elektroden für preiswerte Akkumulatoren entstehen. Mithilfe eines wässrigen Elektrolyten und rollbaren Zellarchitekturen werden binnen Sekunden bis Minuten sehr hohe Ströme freigesetzt. Diese Technologie eignet sich optimal für unterbrechungsfreie Stromversorgungen in modernen KI-Rechenzentren. Gleichzeitig profitieren Betreiber von stabiler Materialverfügbarkeit und geringerer Brandgefahr im Vergleich zu herkömmlichen Lithiumbatterien. Die Fertigung in einem modularen Laborumfeld sichert schnelle Skalierung effizient zuverlässig.
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Hochleistungsbatterien springen ein bei Ausfall regulärer Stromversorgung in Rechenzentren
Eine sofort verfügbare, unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist unerlässlich, wenn die primäre Energiezufuhr ausfällt, da sie Betriebssysteme, Netzwerkhardware, redundante Sicherheitsarchitekturen und gespeicherte Daten vor Schäden schützt. Moderne Hyperscale-Rechenzentren für KI-Applikationen benötigen spezialisierte Batteriespeicher, die in Sekundenbruchteilen hohe Energiemengen liefern können, um kritische Prozesse ohne Verzögerung fortzuführen. Die Vermeidung von Ausfallzeiten ist entscheidend, um Service-Level-Agreements einzuhalten. Diese Batteriespeicher sichern sofortige Stromversorgung, minimieren Risiken und schützen komplexe KI-Systeme vor Datenverlust effektiv und verlässlich.
Hohes Gewicht, Kosten und Brandrisiken stoppen Lithium-Puffer in Datacentern
Die aktuell verbreiteten Lithium-Ionen-USV-Systeme bieten zwar schnelle Leistungsabgabe, fallen jedoch durch ihr hohes Gewicht und beträchtliche Investitionskosten auf. Kritische Materialien wie Kobalt und Nickel unterliegen starken Preisschwankungen und eingeschränkten Verfügbarkeiten, was zu Lieferengpässen und steigenden Einkaufspreisen führt. Gleichzeitig erfordern steigende Brandschutzauflagen in großen Rechenzentren verstärkte Sicherheitsmaßnahmen und Brandmeldeanlagen, da thermische Durchgänge bei Überlast oder Beschädigung der Zellen erhebliche Brand- und Explosionsrisiken darstellen. Zusätzlich erfordern sie aufwendige Kühlung und intensives Monitoring.
Elektrochemische Beschichtung ermöglicht großflächige aufrollbare Elektroden ähnlich zylindrischen Li-Ionen-Zellen
Durch ein electrochemisches Beschichtungsverfahren von Zn2H2 wird Nickelhydroxid direkt auf ultraflache Stahlbänder aufgebracht, wodurch großflächige, flexible Elektroden entstehen. Diese lassen sich vergleichbar mit zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen rollen und stapeln. Im Zusammenspiel mit einem wässrigen Elektrolyten resultieren extrem schnelle Lade- und Entladevorgänge. Gleichzeitig senkt der Wegfall teurer Bindemittel und aufwendiger Zellaufbauten die Herstellkosten deutlich und öffnet Perspektiven für vielseitige Speicheranwendungen. Insbesondere für kurzzeitige Hochleistungsanforderungen und modulare Industriesysteme bietet dieses Konzept erhebliche Vorteile.
NiZn-Zellen überzeugen Fraunhofer IZM durch konstante Leistungsstärke über Dauer
Mehr als 20 000 vollständige Lade- und Entladezyklen haben im Fraunhofer IZM bestätigen lassen, dass NiZn-Zellen außerordentliche Beständigkeit aufweisen. Mit Entladeraten im dreistelligen C-Bereich und einer erzielten Leistungsdichte von über 10 000 W/kg bewiesen sie eine konstante Energielieferung ohne merkliche Degradation. Die resultierende Zyklenstabilität spricht für ihre Tauglichkeit bei kurzzeitigen Hochstromanwendungen und belegt ihr Potenzial als schnelle und zuverlässige Energiespeicherlösung bei Spitzenlastbedarf. Diese Eigenschaften eröffnen robuste Einsatzmöglichkeiten in USV-Systemen und mobilen Notstromaggregaten.
NiZn-Akkus überzeugen mit geringem Gewicht, niedrigen Kosten und Kältetauglichkeit
Die NiZn-Energiespeicher erlauben eine hochdynamische Entladung innerhalb von rund zehn Sekunden bis zu fünf Minuten, was sie für kurzzeitige Höchstleistungsanforderungen prädestiniert. Bei hoher Stromentnahme liegt ihre Energiedichte zwischen 40 und 50 Wh/kg, während sie bei moderaten C-Raten bis zu 170 Wh/kg erreichen. Durch geringeres Gewicht, reduzierte Materialkosten und verbesserten Rohstoffzugang bieten sie eine wirtschaftliche Alternative. Zudem eignet sich ihre Technologie unter niedrigen Umgebungstemperaturen als Fahrzeugstartlösung und langfristige Verfügbarkeit ist gewährleistet.
Zusammenarbeit im Start-A-Factory-Labor beschleunigt Zinkbatterie-Entwicklung und den umfassenden Testinfrastruktur-Aufbau
Die Partnerschaft im Start-A-Factory-Labor vereint das wissenschaftliche Know-how des Fraunhofer IZM mit dem agilen Innovationsgeist des Start-ups. In der kooperativen Entwicklungsumgebung werden neuartige Zinkbatteriekonzepte parallel erprobt und validiert. Durch geteilte Infrastruktur, spezialisierte Labore und interdisziplinäre Teams lassen sich Fehler frühzeitig identifizieren und optimieren. Dieses Zusammenspiel verkürzt Prüfzyklen, sichert Qualität und beschleunigt den Übergang vom Prototyp in die industrielle Serienfertigung. Zusätzliche Workshops fördern Wissensaustausch, treiben Parameterstudien voran und stärken strategische Partnerschaften.
Zn2H2 und Fraunhofer IZM bieten leichte USV-Alternative mit NiZn-Technologie
Zn2H2 und das Fraunhofer IZM präsentieren eine NiZn-Batterietechnologie für unterbrechungsfreie Stromversorgung in KI-Datacentern. Die innovativen Akkus stellen binnen Sekunden Spitzenleistungen bereit und gewährleisten stabile Pufferung kritischer Anwendungen. Durch die elektrochemische Direktbeschichtung sind sie leichter und wirtschaftlicher als Lithium-Ionen-Batterien. Der wässrige Elektrolyt senkt zudem das Brandrisiko deutlich. Dank lokaler Rohstoffverfügbarkeit und optimierter Fertigung bedarf es weniger komplexer Lieferketten und reduziert Kosten nachhaltig. Sie ermöglichen flexible Modularität und schnelle Skalierung in Data-Center-Infrastrukturen.
