Wieder aufladbare Lithium-Batterie mit einer Schwefel-FLOW-Kathode Teilvorhaben: Herstellung und Konditionierung von Trägerpartikeln mit hoher spezifischer Oberfläche für die Anwendung als Dispersionselektrolyt in der Schwefel- Flow-Kathode
Zeitraum
2016-04-01 – 2019-03-31
Bewilligte Summe
299.808,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6084D
Leistungsplansystematik
Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien [EA2312]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Ziel dieses Proj.s ist es, eine neuartige Lithium/Schwefel-Semi-Flow-Batterie zu entwickeln. Diese neuartige Flow-Batterie kombiniert auf gewinnbringende Weise viele Vorteile der Lithium/Schwefel (Li/S)- und Flow-Batterien und eliminiert zugleich einige der bekannten Nachteile beider Batteriearten. Ergebnis ist ein Batteriekonzept mit deutlich höherer Energiedichte als Polysulfid-Flow-Batterien und besserer Materialausnutzung und Zyklenfestigkeit als Li/S. Letzteres resultiert aus dem neuartigen Flow-Prinzip mit einem Katholyt auf Suspensionsbasis. Das gesamte Aktivmaterial ist hierbei an Trägerpartikel gebunden, welche statistisch verteilt elektr. Kontakt zu einem Stromsammler erhalten. Die Trägerpartikel sind darüber hinaus mit Elektrokatalysatoren funktionalisiert, so dass die Elektrodenkinetik über den Effekt der stark erhöhten Elektrodenoberfl.hinaus verbessert werden kann. Ferner wird die Li-Anode durch eine Schicht Li-leitenden Glases geschützt (aus dem Förderproj. GLANZ FKZ 03X4623B). Sie wird von Freudenberg mit ihren Vliesstoffen kombiniert, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Die Kathodenentw. liegt bei den Forschungspartnern (fem, HTW). Für die Anpassung des Separators und der Li-Anode bringen die Prtn. FNT und VMB den Input als Entwickler und Hrst. dieser Komponenten. Für den Aufb. des Prototyps und die Beurteilung hinsichtlich möglicher Anwendungen sind ein Batteriehrst. (VMB, Projektprtn.) und ein Anw.(VS, im Unterauftrag von VMB) unter den Projektprtn. •AP1: Anforderungen und Zielspezifikationen (alle) •AP2: Entw. und Char. eines Katholyten auf Suspensionsbasis (fem, HTW) •AP3: Entw. und Char.der Stromsammler-Oberfl. (fem, HTW) •AP4: Entw. und Char.. eines mech. und chem. stabilen Separators für Li/S Flow Batterien (FNT) •AP5: Erforschung einer geeigneten Li-Metall-Anode (VMB) •AP6: Neue Zellkonzepte zur Realisierung einer Li-Semi-Flow-Zelle (VMB, VS im Unterauftrag von VMB) •AP7: Aufb. Demonstrator und ganzheitl. Auswertung der Erg.e aller Prtn.
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