Verbundvorhaben: ELIC-Entwicklung von Li-Festkörper Coin-Zellen hoher Energie und Lebensdauer; Teilvorhaben: Verständnis und Verbesserung der Fest-Fest-Phasengrenzen Elektrode/Festelektrolyt
Zeitraum
2021-07-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
826.492,90 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETE034C
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Li-Festelektrolyt-Batterien (LFEB) erhöhen gegenüber konventionellen lithium-Ionen Batterien sowohl die Energieparameter als auch die Sicherheit. Das technische Haupthindernis bis zur Marktreife von LFEB ist die Phasengrenze fest (Elektroden)/fest(Elektrolyt). Zu ihrer Verbesserung, d.h., Homogenisierung und Reduzierung des Widerstandes wird ein hybrides Elektrolytsystems für Anode und Kathode basierend auf dem festelektrolyten (FE) und Ionic Liquids (IL) entwickelt. Der IL Part, übernimmt dabei aufgrund seines flüssig-gelartigen Aggregatzustandes die vollständige Anbindung des FE an die Elektroden. Das ökonomische Haupthindernis sind die Kosten der Li-Folie. In diesem Projekt wird auf die extrem teure metallische Li-Anodenfolie verzichtet und die Li-Anode während der Formation in-situ gebildet. Ein bipolares Batteriedesign mit einer zu entwickelnden dünnen Bipolarfolie in der Kombination +Al/Cu(Ni)– erhöht die Energieparameter weiter. Die vorgeschlagenen Lösungen sind aufgrund der hohen Energie und Sicherheit der Batterie insbesondere für Traktionsbatterien geeignet. Der Sprung von der Entwicklung des LFE-Systems mit einem hybriden Elektrolyten im Labor bis zu einer Traktionsbatterie ist in diesem Projekt jedoch zu groß. Daher wird als Zwischenschritt die Entwicklung einer Coinpower Zelle mit >500 Wh/l angestrebt, auch um die Marktführerschaft der VARTA in diesem Bereich weiter abzusichern.