2018-08-01  –  2022-06-30

543.909,13 EUR

Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Fakultät für Chemie und Pharmazie - Lehrstuhl für Chemische Technologie der Materialsynthese, Würzburg, Bayern

03ETE011A

Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]

01183197/1  –  StoryEV

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)

Energie

Mittels des neuen Fertigungsverfahren der ultra-kurzen, gepulsten Laserdeposition (ultra-short pulsed laser deposition - USPLD) soll zusammen mit Industriepartnern aus Finnland, der Aalto University Helsinki, FutureCarbon Bayreuth und dem Fraunhofer ISC eine reine Festkörper-Batterie entwickelt werden. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Optimierung der – auf Gitterbaufehlern (Leerstellen) beruhenden – Leitfähigkeit des Festkörper-Elektrolyten und dessen Anbindung an das Anoden- und Kathodenmaterial - den Elektroden - dar. Das Konsortium wird sich in diesem Projekt mit der Materialentwicklung und der Fertigung des Elektrolyten und der Elektroden befassen. Seitens der JMU steht insbesondere die Korrelation zwischen Leitfähigkeit des Elektrolyten und dessen Mikrostruktur incl. der Leerstellendichte im Vordergrund. Zusammen mit dem Fraunhofer ISC wird zudem ein Polymer-Elektrolyt entwickelt und hergestellt. Anschließend wird dessen Eindringverhalten in die porösen Elektroden mit verschiedenen Methoden zur Bestimmung der Porosität charakterisiert. Da nur eine sehr gute Verbindung der einzelnen Komponenten einen guten Lithium-Ionen Transfer in der Zelle garantiert, steht die Anpassung der Materialien in enger Abstimmung mit den Industriepartnern im Fokus. Zusammen mit den ISC wird eine elektrochemische Charakterisierung der Zellen durchgeführt. Beim Alterungsverhalten der Zellen und deren Komponenten unterstützt die JMU das ISC mit empfindlichen spektroskopischen Untersuchungsverfahren. Zusammen mit der Aalto University werden numerische Simulationsrechnungen durchgeführt, um die Charakterisierung der Materialien zu unterstützen und das Verständnis experimenteller Daten erst zu ermöglichen. Idealer Weise stehen, um die Machbarkeit zu demonstrieren, zum Ende der Projektlaufzeit je ein Prototyp basierend auf einem Polymer bzw. keramischen Elektrolyt-System zur Verfügung.