Fraunhofer-Zentrum für Energiespeicher und Systeme ZESSKompetenzcluster FestBatt startet in die zweite Förderphase
Festkörperbatterien: Auf dem Weg zu leistungsfähigeren Energiespeichern
Festkörperbatterien gelten als vielversprechende Weiterentwicklung der aktuell verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien. In Festkörperbatterien wird statt eines flüssigen Elektrolyten ein sogenannter Festelektrolyt eingesetzt, durch den eine höhere Sicherheit, größere Speicherkapazitäten sowie kürzere Ladezeiten erwartet werden. Im Rahmen des vom BMBF geförderten Kompetenzclusters FestBatt forscht das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST gemeinsam mit weiteren Forschungsinstituten an der Herstellung, Optimierung und Hochskalierung von Prozessen zur Produktion von Festkörperbatterien mit sulfidischen Festelektrolyten.
Ziel der ersten Förderphase, an der sich insgesamt mehr als 100 Forscherinnen und Forscher aus verschiedenen wissenschaftlichen Einrichtungen beteiligten, war es, die materialwissenschaftlichen Grundlagen für leistungsfähige Festelektrolyte zu schaffen und parallel skalierbare Produktionsprozesse für diese Materialien zu entwickeln. Die Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung dieser neuen Materialien wurde dabei innerhalb drei verschiedener Materialplattformen untersucht, die sich jeweils auf die Synthese und Hochskalierung von Festelektrolyten einer bestimmten Materialklasse fokussierten. Untersucht wurden dabei Thiophosphate, Oxide sowie Polymere. Das Fraunhofer IST beschäftigte sich mit der Hochskalierung von Herstellungsprozessen sulfidischer Festelektrolyte im Rahmen der »Materialplattform Thiophosphate«.
Im Mittelpunkt der zweiten Phase stehen Zellkonzepte für Festkörperbatterien auf Basis der drei untersuchten Materialklassen. Dafür werden die Prozesse aus der ersten Phase weiterentwickelt und skaliert, sodass Zellkomponenten und Festkörperbatteriezellen hergestellt werden können. Der Fokus des Fraunhofer IST liegt in dieser Phase auf der skalierbaren Synthese von sulfidischen Festelektrolyten sowie der Fertigung von sulfidbasierten Elektroden im Rahmen der »Materialplattform Thiophosphate«. Darüber hinaus sollen die Produktionsprozesse von Festkörperbatterien sowie deren Komponenten im Rahmen der »Querschnittsplattform Produktion« sowie im angegliederten Projekt EProFest unter ökonomischen, ökologischen und technologischen Gesichtspunkten bewertet werden.
Letzte Änderung: 11. Februar 2022