Nickelhydroxid wird im Direktbeschichtungsverfahren elektrochemisch auf flexible Stahlfolien aufgebracht, wodurch großflächige NiZn-Elektroden entstehen. Dank des wässrigen Elektrolyts und rollbarer Zellstrukturen liefern diese Batterien binnen Sekunden bis Minuten extrem hohe Leistungen. Sie eignen sich hervorragend als Puffer in USV-Systemen für KI-Datenzentren. Zusätzlich zeichnet sich die Technologie durch niedrigere Produktionskosten, eine verbesserte Rohstoffverfügbarkeit und ein deutlich reduziertes Brandrisiko aus. Im Start-A-Factory-Labor entwickeln Zn2H2 und Fraunhofer IZM Verfahren, Qualitätskontrollen und wirtschaftliche Skalierung sicherstellen.
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Batterien für Hyperscale-Rechenzentren liefern schnellen kritischen Energieschub ohne Unterbrechung
Bei einem Versagen der Stromversorgung muss eine USV binnen weniger Millisekunden anspringen, um kritische IT-Systeme in KI-Datencentern ohne Spannungseinbruch zu betreiben. Nur spezielle Batterie-Energiespeicher können kurzfristig hohe Lade- und Entladeströme liefern, um Server, Speichersubsysteme und Schutzmechanismen lückenlos zu versorgen. Diese schnelle Leistungsbereitstellung verhindert Datenkorruption, minimiert finanzielle Verluste durch Ausfallzeiten und hält den unternehmenskritischen Betrieb sowie den Schutz sensibler Informationen aufrecht. So werden SLAs erfüllt und KI-Verfügbarkeit zuverlässig dauerhaft garantiert.
Hohe Kosten und Brandrisiken limitieren Lithium-USV für kritische Infrastruktur
Angesichts der kritischen Anforderungen an die Betriebssicherheit und Ausfallsicherung in Rechenzentren dominieren Lithium-Ionen-USV-Systeme das Marktsegment, obwohl sie durch ihr hohes Gewicht und die komplexe Sicherheitsarchitektur erheblichen logistischen und finanziellen Aufwand verursachen. Langwierige Genehmigungsverfahren für Brandschutzkonzepte und umfangreiche Notfallpläne erhöhen die Implementierungszeit. Zudem wirken sich volatile Rohstoffkosten und Recyclingvorschriften auf die Lifecycle-Kosten aus, sodass Betreiber nach leichteren, kostengünstigeren und sichereren Energiespeicherlösungen suchen. Solche Forderungen treiben kontinuierlich die Entwicklung neuartiger Puffertechnologien voran.
Laborerprobtes NiZn-Design liefert über 20.000 Hochleistungs-Ladezyklen stabil sehr zuverlässig
Zn2H2 hat ein elektrochemisches Auftragsverfahren realisiert, bei dem Nickelhydroxid direkt auf seidenfeine Stahlfolien appliziert wird. Das Resultat sind großflächige, flexible Elektroden, die sich zu handlichen Rollen formen lassen. In Verbindung mit wasserbasiertem Elektrolyten erlauben die Zellen ultraschnelle Lade- und Entladezyklen. Die einfache Prozessführung und der Verzicht auf teure Beschichtungsbinder senken die Fertigungskosten erheblich und ermöglichen eine nachhaltige und wirtschaftliche Batterieproduktion. Dieses Verfahren adressiert steigende Nachfrage nach kosteneffizienten und sicheren Energiespeichern.
Kurzfristige Hochleistungsanwendungen profitieren von langlebigen NiZn-Zellen im umfangreichen Praxistest
Die Fraunhofer IZM-Analyse hat gezeigt, dass NiZn-Zellen selbst nach mehr als 20 000 Ladezyklen keine spürbare Leistungseinbuße aufweisen. Unter Entladungsraten von über 100 C wurden konstant Leistungswerte >10 000 W/kg gemessen. Parallel dazu blieben Kapazität und Innenwiderstand nahezu unverändert. Dieses Resultat belegt die ausgezeichnete Langzeitstabilität der Technologie und qualifiziert die Batterien für kurzbrückige Hochleistungsaufgaben, etwa in Schnelllade- und Notstromsystemen. Diese Zuverlässigkeit und schnelle Leistungsabgabe machen sie ideal für KI-Zentren und kritische Notstrom-Infrastrukturen.
Skalierbare Elektrodenbeschichtung auf Stahlfolie ermöglicht effiziente Massenfertigung von NiZn-Zellen
Die Nickel-Zink-Systeme liefern binnen zehn Sekunden bis fünf Minuten volle Leistung und eignen sich somit optimal für temporäre Höchstlastanforderungen. Ihre Energiedichte liegt bei 40 bis 50 Wh/kg unter hoher Stromanforderung und erhöht sich auf bis zu 170 Wh/kg bei abgeschwächter Belastung. Durch den Einsatz leichter und wirtschaftlicher Materialien reduzieren sich Gewicht und Herstellungsausgaben. Zudem gewährleistet der wässrige Elektrolytbetrieb einen sicheren Funktionserhalt, selbst bei Minustemperaturen als mobile Starterbatterie leistungsstark und langlebig.
Marktvorstoß durch NiZn-Akkus beschleunigt dank Fraunhofer-Startup Kooperation im Labor
Die enge Zusammenarbeit im Start-A-Factory-Labor fördert einen kontinuierlichen Wissensaustausch zwischen Fraunhofer-Forschern und Startup-Ingenieuren. In wöchentlichen Meetings werden Versuchsergebnisse detailliert besprochen, Laborjournal-Daten geteilt und neue Hypothesen gemeinsam validiert. Dieses transparente Verfahren stärkt beidseitig das Verständnis für Materialverhalten, Zellchemie und Fertigungsprozesse. Die Kombination aus etablierten Methoden und unternehmerischer Flexibilität resultiert in datenbasierten Entscheidungen und einer beschleunigten, zugleich robusten Produktentwicklung. Darüber hinaus ermöglichen gemeinsame Workshops Schulungen, optimieren Laborabläufe und beschleunigen Validierungsschritte für Serienreife.
Fraunhofer IZM testet NiZn-Zellen über 20000 Zyklen konstanter Leistung
Die NiZn-Pufferbatterien von Zn2H2 zusammen mit dem Fraunhofer IZM liefern binnen Sekunden hohe Leistungen, ideal für USV-Einsätze in modernen KI-Datacentern. Die direkt elektrochemisch beschichteten Elektroden ermöglichen schnelle Lade- und Entladezyklen und erreichen über 10.000 Watt pro Kilogramm. Mit einer Energiedichte von bis zu 170 Wh/kg bei geringer C-Rate sind sie leichter und kostengünstiger als Lithium-Ionen-Systeme. Zudem sorgt der wässrige Elektrolyt für verbesserte Sicherheit ohne Brandrisiko. Das System erfüllt modulare USV-Anforderungen.
