Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen Teilvorhaben: Design, Aufbau und Betrieb von mehrzelligen Zink-Luft-Batterien
Zeitraum
2016-05-01 – 2019-04-30
Bewilligte Summe
338.373,49 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6090F
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Leistungselektronik und Peripherie für Batteriespeicher [EA2613]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Zink-haltigen Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. An der UDE erfolgt eine elektrochemische Charakterisierung (Strom-Spannungskurven, Impedanzmessungen, Zyklenstabilität, Entladetiefe) der von den Projektpartnern entwickelten Zn-Slurries und von verschiedenen Luftelektroden (Sauerstoffverzehrkathoden, Sauerstoffentwicklungs-elektroden, bifunktionelle Elektroden). Für den Ladevorgang der entladenen Zn-Slurries muss eine optimierte Ladestrategie entwickelt werden, die bei einer wirtschaftlichen Betriebsweise eine geringe Partikelalterung aufweist. UDE steht für diese Messungen eine selbst entwickelte, flexibel einsetzbare 100 cm² Testzelle zur Verfügung, die wahlweise mit einer Zwei- oder Drei-Elektrodenanordnung und einer Referenzelektrode betrieben werden kann. Auf Basis der im Projektverlauf erzielten Ergebnisse mit Zink-Luft-Einzelzellen werden die wesentlichen Kenndaten der aufzubauenden mehrzelligen Zink-Luft-Batterien für automobile Anwendungen (Leistung und Kapazität der Batterie, aktive Zellfläche, Zink-Slurry- und Luftvolumenströme) festgelegt. Für mehrere Zellkonzepte werden mehrzellige Zn-Luft-Batterien konstruiert, aufgebaut und unter realistischen Betriebsbedingungen getestet. Ziel ist die Bestimmung von optimalen Lade- bzw. Entladestrategien, welche ein Optimum hinsichtlich Alterung, Betriebskosten und Batteriewirkungsgrad bilden.
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