2016-11-01  –  2019-12-31

266.043,50 EUR

Matthews International GmbH - Betriebsstätte Vreden, Vreden, Nordrhein-Westfalen

03ET6092B

Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]

01167845/1  –  FesKaBat

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Ziel und Inhalt des Verbundvorhabens ist die funktionsseitige und verfahrenstechnische Entwicklung einer Feststoff-Kathode für Hochenergie-Batteriezellen. Dies beinhaltet die Konditionierung (z.B. mehrstufige Vor-Agglomeration, Granulierung, Oberflächenbeschichtung, etc.) der Kathodenkomponenten ebenso wie die strukturelle und elektrochemische Analyse der erzeugten Komposite, deren Daten in ein Strukturmodell einfließen. Das angestrebte Zelldesign und gleichzeitig Testaufbau ist ein hochvoltstabiler und zu hohen Lade-/Entladeraten fähiger Kathoden-Komposit in Kombination mit einer Li-Metallanode. Das Projektvorhaben gliedert sich in drei Arbeitsschwerpunkte mit den folgenden Zielsetzungen: AZ1: Modellbildung zu Elektrodenstruktur/-morphologie und Struktur-Eigenschaftbeziehungen Ziel ist die modellhafte Erfassung und Optimierung der elektrischen u. ionischen Leitpfade im Festelektrodenkomposit über einen doppelt-gyrogenen Struktur-Ansatz, der die Berechnung optimaler Volumenanteile und Strukturdimensionen für die Komponenten ermöglicht. Die weitere Verknüpfung der Strukturparameter mit den Materialparametern ermöglicht die Kompositeigenschaften und damit die Leistungsfähigkeit des Komposits abzubilden. AZ2: Kathoden-Kompositentwicklung (Labormaßstab) Inhalt von AZ2 ist die Auswahl der Materialien, die Entwicklung der Kathodenrezeptur, sowie die dafür erforderliche Prozessroute. Ziel ist es, ein Elektrodenkomposit durch Misch- und Dispergierverfahren ohne Lösemitteleinsatz darzustellen und die Partikelverteilung auf mikro- und nano-skaliger Ebene zu kontrollieren. Die Halbzellentests orientieren sich an den Anforderungen für Automotive Applikationen. AZ3: Prozessentwicklung (Technikum BLB) Zielführenden Kompositrezepturen werden auf kosteneffiziente und ressourcensparende Fertigungsaggregate übertragen. Zentrum der Aktivitäten wird das Technikum des BLB /TU-Braunschweig sein, das die benötigte Infrastruktur für Elektrodenherstellung und Testzellen bietet.