2016-12-01  –  2020-11-30

615.310,00 EUR

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

03ET6110C

Elektrochemische Speicher - Natrium-Nickelchlorid Batterien [EA2315]

01172190/1  –  PlanBeta

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Ziel von planßeta ist die Entwicklung planarer Na/NiCl2 Batterien mit hoher Leistungs- und Energiedichte für die stationäre Energiespeicherung. Durch das planare Konzept sollen auf Zellebene Energiedichten = 150 Wh/kg und Lade/Entladeraten = 1,5 C erreicht werden. Beginnend bei der die Materialentwicklung sollen planare Zellen entwickelt und zu Stacks kombiniert werden. Die Stack-Integration erfolgt in thermisch und elektrisch angepassten Modulen. Der finale 'proof of concept' soll durch ein Prototypsystem mit angepasster Mess- und Regeltechnik erbracht werden. Hauptziel des IKTS ist die Entwicklung des planaren keramischen Festelektrolyten aus dem Folienguss. Die vollständige Keramische Verfahrenskette bis zum gesinterten Bauteil ist dafür zu entwickeln. Grundlage für die Entwicklung von planßeta ist die gemeinsame Definition eines Zell-, Stack- und System-Designs in welche die Expertise aller Projektpartner einfließt. Dabei von Vorteil ist die Abbildung der gesamten technologischen Kette vom Material über Bauteile, Komponenten bis hin zur Mess- und Regeltechnik im fertigen System. In enger Kooperation sollen ausgehend von der Zieldefinition die technologischen Teilaspekte gelöste werden. Aufbauend auf den Erfahrungen zu tubulären Na/NiCl2 Batterien am IKTS werden wesentliche Arbeiten bei der Definition des Zell, Stack- und Moduldesigns vorgenommen. Die keramische Verfahrenskette für die Herstellung planarer Festelektrolyte ist zu entwickeln. Beginnend bei der Pulversynthese ist diese bis zum gesinterten Bauteil zu etablieren. Die elektrochemischen Parameter der Keramik sind durch eine optimierte Herstellung einzustellen und messtechnisch nachzuweisen. Mit der am IKTS vorhandenen Messtechnik werden Tests an Zellen, Stacks und Modulen durchgeführt. Weiterhin stellt IKTS die für den Aufbau der Zellen erforderliche Kathodenmasse her und unterstützt die Partner mit begleitender Analytik zu unterschiedlichen Teilproblemen.