2016-09-01  –  2019-08-31

568.554,00 EUR

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) - Institutsteil Hermsdorf, Hermsdorf, Thüringen

03ET6086B

Elektrochemische Speicher - Natrium-Nickelchlorid Batterien [EA2315]

01166525/1  –  GiFeElBat

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Ziel des geplanten F&E Vorhabens ist die Entwicklung von Festkörperelektrolyten aus Na-ß-Aluminat und deren Herstellung durch den keramischen Druckschlickerguss. Das Vorhaben soll bis zur industriellen Herstellung von Elektrolyten und den Test in Na/NiCl2-Batteriezellen vorangetrieben werden. Der so realisierte 'Proof of Concept' soll das technische und ökonomische Potential effizient gefertigter Na-Hochtemperaturbatterien demonstrieren. Ziel sind Fertigungskosten von = 200 €/kWh für Na/NiCl2-Zellen. Im Vergleich zu Li-Ionen Batterien erscheint dieses Ziel aufgrund der geringen Materialgrenzkosten gut realisierbar. Der Arbeitsplan beginnt mit der Materialsynthese von Na-ß-Aluminat, die hinsichtlich der technologischen Anforderungen aus der Formgebung optimiert werden muss. Unterschiedliche Rohstoffe und Aufbereitungsschritte werden systematisch zu einer optimalen Lösung entwickelt. Dies geschieht in Rückkopplung mit dem wesentlichen keramischen Verfahrensschritt, der Formgebung durch Druckschlickerguss. Hier soll beginnend von der Designentwicklung für die Festkörperelektrolyte, über die Schlickerentwicklung, die Formentwicklung und den eigentlichen Gießprozess eine vollständige Verfahrensentwicklung durchgeführt werden. Beginnend im Labormaßstab sollen letztendlich große Festkörperelektrolyte für 40 Ah Na/NiCl2-Zellen entwickelt werden. Aufbauend auf dem IKTS Knowhow im Bereich Na/NiCl2-Batterien soll um den Festkörperelektrolyten eine funktionstüchtige kommerzialisierbare Vollzelle entworfen, hergestellt und getestet werden.