Energieerzeugungssystem mit Festkörperantrieb

Zukunft – das klingt wie etwas, das in weiter Ferne liegt. Doch so ist es nicht. Mit jeder Handlung nehmen wir Einfluss, ja gestalten wir unsere Zukunft. Mit den Klimaschutzzielen von Paris wurde 2015 Zukunft gestaltet. Und mit dem

Wie steigert man den Energiegehalt von Festkörperbatterien?

Mit dem Ziel den Energiegehalt von Festkörperbatterien wesentlich zu steigern, werden alternative Elektrodenarchitekturen und Zelldesigns auf Basis pulverbasierter Formgebungsverfahren zur Herstellung kompakter und homogener Kompositelektroden entwickelt.

Welche Herausforderungen gibt es bei der Entwicklung von Festkörperbatterien?

Die Herausforderung bei der Entwicklung von Festkörperbatterien besteht dabei zurzeit in der Sicherstellung einer vollständig reversiblen, homogenen Abscheidung des Li-Metalls auf dem Stromsammler/Ableiter.

Welche Materialien werden für Festkörperbatterien verwendet?

Aufgrund unserer Erfahrungen und techno-ökonomischen Bewertungen im Bereich der Lithium-Ionen-Speichersysteme fokussieren wir uns bei der Festkörperbatterie hauptsächlich auf die Verwendung von sulfidischen Materialien.

Was ist der Unterschied zwischen einem festkörperakku und einem Elektrolyt?

Bei Festkörperakkus besteht der Elektrolyt dagegen aus einem schwer entflammbaren Feststoff, der eine hohe Leitfähigkeit für Lithiumionen hat. Eingesetzt werden Kunststoffe sowie oxidische oder sulfidische Keramiken. Elektro-Busse wie der Mercedes eCitaro fahren bereits mit Festkörperbatterien mit Polymer-Elektrolyt.

Wie wird der Querschnitt einer Festkörperbatterie gefertigt?

Querschnitt einer Festkörperbatterie gefertigt nach dem 3-Komponentendesign (oben). Zyklenstabilitätstest (unten) einer Festkörperbatterie vermessen mit einem Protokoll zur beschleunigten Alterung (Ladegeschwindigkeitsbedingung im Test: SoC = 80 %, < 10 min, unten). Details spielen eine entscheidende Rolle.

Was sind die Vorteile einer fester Elektrolyte?

Ein weiterer, großer Vorteil der Verwendung fester Elektrolyte ist die Ermöglichung einer Lithium-Metall-Anode. Durch das Ersetzen der Graphitelektrode im Referenzsystem durch eine Li-Metall-Anode (blau im Diagramm) lassen sich deutliche Zugewinne in der Energiedichte erreichen, weil auf ein Interkalationsmaterial (Graphit) verzichtet werden kann.