Das Direktbeschichtungsverfahren von Zn2H2 ermöglicht die elektrochemische Ablagerung von Nickelhydroxid auf dünnen Stahlsubstraten, wodurch modulare, aufrollbare NiZn-Elektroden entstehen. Durch wässrige Elektrolytsysteme liefern die Zellen binnen Sekunden bis zu mehreren Minuten Höchstströme, ideal für die unterbrechungsfreie Stromversorgung in KI-Rechenzentren. Anwender profitieren von niedrigen Produktionskosten, verbesserter Rohstoffsicherheit und einem reduzierten Brandrisiko gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Puffern. Die enge Kooperation mit dem Fraunhofer IZM im Start-A-Factory-Labor sichert und eine zügige Skalierung bis zur serienreifen Fertigung.
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Massive Energieabgabe innerhalb Sekunden sichert stabile KI-Dienste im Betrieb
Um bei einem unerwarteten Stromausfall in großskaligen KI-Rechenzentren den Betrieb ohne Unterbrechung fortzuführen, sind leistungsstarke USV-Systeme notwendig. Diese Systeme nutzen schnelle Batterie- oder Superkondensator-Technologien, um innert Sekundenbruchteilen hohe Stromspitzen bereitzustellen, und schützen dadurch Server, Netzwerkinfrastruktur und Sicherheitslösungen. Auf diese Weise lassen sich teure Downtimes vermeiden, die Integrität sensibler Daten bewahren und die hohe Verfügbarkeit von KI-Services sicherstellen, die kontinuierlich rechenintensive Aufgaben ausführen. Dies steigert Sicherheit und gewährleistet unterbrechungsfreie Datenanalyse.
Rohstoffknappheit, Brandrisiko und Kostenlast limitieren heutige Lithium-USV in Rechenzentren
In vielen Notstromanlagen basieren die Pufferbatterien auf Lithium-Ionen-Zellen, die anspruchsvolle Kühlsysteme und Temperaturmanagement erfordern, um thermische Ausfälle zu vermeiden. Die komplexe Elektronik und Moderationshardware treiben Kosten und Wartungsaufwand in die Höhe. Zudem sind spezielle Brandschutzmaßnahmen und Feuerlöschanlagen verpflichtend, um Risikozonen zu minimieren. Die dynamische Preisentwicklung für Lithium und Kobalt verstärkt die Planungsunsicherheit bei Neuinstallationen und Ersatzbeschaffungen erheblich. Dies erschwert Betrieb und Planung und mindert langfristig deutlich die Nutzbarkeit solcher Energiespeicher.
Aufrollbare Elektrodenstruktur ermöglicht sehr einfache Integration in zylindrische Zellformate
Mit Hilfe einer elektrokatalytischen Beschichtung trägt Zn2H2 Nickelhydroxid gleichmäßig auf dünne Stahlfolien auf und schafft so großflächige, flexible Elektrodenschichten. Diese lassen sich wie Zylinderzellen von Lithium-Ionen-Akkus aufrollen, wodurch modulare Bauweisen entstehen. Der Einsatz eines wässrigen Elektrolyten ermöglicht hohe Stromstärken bei kurzen Lade- und Entladezyklen. Durch den Wegfall aufwändiger Zellverbundstoffe reduzieren sich die Materialkosten deutlich, während die Prozessdurchsatzrate und Reproduzierbarkeit steigen. Die Methode ist skalierbar, energieeffizient und kompatibel mit bestehenden Speichersystemen.
NiZn-Zellen zeigen konstante Performance bei mehreren hundert C Entladerate
Im Rahmen umfangreicher Dauerlauftests am Fraunhofer IZM wurde die Lebensdauer von NiZn-Zellen ermittelt. Sie absolvierten über 20 000 Ladezyklen bei Belastungen von mehreren hundert C und erreichten Leistungsdichten oberhalb von 10 000 W/kg. Die Zellen behielten während der Tests eine konstante Spannungsausgabe und wiesen minimale Kapazitätsverluste auf. Diese hohe Zyklenstabilität beweist ihre Praxistauglichkeit für Anwendungen, die kurzfristig extrem hohe Leistungen erfordern. Sie sind dadurch prädestiniert für USV, Pufferung und Notstromversorgung in Data-Center-Umgebungen.
Anwendung als Kfz-Starterbatterie bei niedrigen Temperaturen denkbar und vorteilhaft
Mit Entladezeiten von ungefähr zehn Sekunden bis fünf Minuten decken Nickel-Zink-Batterien dynamische Lastspitzen effizient ab und garantieren sofortige Strombereitstellung. Bei hoher C-Rate erreichen sie eine Energiedichte von 40 bis 50 Wh/kg, während sie bei moderater Entnahme bis zu 170 Wh/kg speichern. Dank preisgünstiger, weltweit verfügbarer Rohmaterialien verringern sie Gewicht und Fertigungskosten. Die Technologie arbeitet mit wässrigem Elektrolyt, was einen sicheren Betrieb selbst bei niedrigen Außentemperaturen, etwa als Kfz-Starter, ermöglicht verlässlich.
Gemeinsame Laborarbeit verkürzt Entwicklungszeit und erhöht nachweislich Testergebnisse signifikant
Im kooperativen Laborumfeld von Start-A-Factory optimieren das Fraunhofer IZM und das Start-up ihre Prozesse nach Lean-Prinzipien. Durch kurze Feedbackschleifen, iteratives Testdesign und schnelle Analysezyklen werden Zellchemie und Materialkombinationen fortlaufend verbessert. Gemeinsame Retrospektiven und experimentelle Pilotserien ermöglichen es, technische Parameter präzise einzustellen. Diese Methodik verkürzt Entwicklungsphasen, erhöht die Agilität und stellt sicher, dass die Technologie den Anforderungen industrieller Produktionsmaßstäbe entspricht. Zusätzlich fördert der offene Dialog schnelle Entscheidungswege, Risikoabschätzungen und umfassende Qualitätssicherung.
USV-Puffer für Rechenzentren: NiZn-Akkus liefern Sekundenleistung sicher und schnell
Zn2H2 arbeitet gemeinsam mit dem Fraunhofer IZM an der Kommerzialisierung einer NiZn-USV-Technologie für KI-Rechenzentren. Die elektrochemisch beschichteten Nickelhydroxid-Elektroden ermöglichen hohe Entladeraten von mehreren 100 C innerhalb Sekundenfristen. Im wässrigen System sind die Batterien deutlich leichter und kostengünstiger als vergleichbare Lithium-Ionen-Akkus. Durch reduzierte Brandgefahr, verbesserte Rohstoffverfügbarkeit und optimierte Produktionsschritte entstehen skalierbare Energiespeicherlösungen für kurzzeitige Hochleistungsanforderungen. Zyklensicherheit und Stabilität wurden in Tests bestätigt. Betreiber profitieren von geringeren Betriebskosten und erhöhter Ausfallsicherheit Dauerbetrieb.
