Wiederaufladbare Lithium-Batterie mit einer Schwefel-FLOW-Kathode Teilvorhaben: Legierungsabscheidungen für die Schwefel-FLOW-Kathode
Zeitraum
2016-04-01 – 2019-03-31
Bewilligte Summe
299.286,37 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6084B
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 Projekts 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-Batterien. Letzteres resultiert aus dem neuartigen Flow-Prinzip mit einem Katholyt auf Suspensionsbasis. Das gesamte Aktivmaterial ist hierbei an Trägerpartikel gebunden, welche statistisch verteilt elektrischen Kontakt zu einem Stromsammler erhalten. Die Trägerpartikel sind darüber hinaus mit Elektrokatalysatoren funktionalisiert, so dass die Elektrodenkinetik über den Effekt der stark erhöhten Elektrodenoberfläche hinaus verbessert werden kann. Ferner wird die Li-Anode durch eine Schicht Li-leitenden Glases geschützt (aus dem Förderprojekt GLANZ FKZ 03X4623B). Sie wird von Freudenberg mit Vliesstoffen kombiniert, um die Verarbeitbarkeit zu verbessern. Die Kathodenentwicklung liegt bei den Forschungspartnern fem+HTW. Für die Anpassung des Separators und der Li-Anode bringen die Partner FNT+VMB den Input als Entwickler und Hersteller dieser Komponenten. Für den Aufbau des Prototyps und die Beurteilung hinsichtlich möglicher Anwendungen sind ein Batteriehersteller (Projektpartner VMB) und ein Anwender (VS im Unterauftrag von VMB) beteiligt. AP1: Anforderungen und Zielspezifikationen (alle) AP2: Entwicklung und Charakterisierung eines Katholyten auf Suspensionsbasis (fem,HTW) AP3: Entwickl. und Charakt. der Stromsammler-Oberfläche (fem,HTW) AP4: Entwicklung eines mechanisch und chemisch 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 UA) AP7: Demonstrator und Auswertung (alle)
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