Leistungsstarke Feststoff-Lithium-Schwefel-Batterien durch ein innovatives Material- und Elektrodendesign

Lithium-Schwefel-Batterien (Li-S) besitzen aufgrund ihrer hohen spezifischen Energie und geringen Materialkosten ein großes Potenzial als Energiespeicher der Zukunft Einsatz zu finden. Für eine erfolgreiche Kommerzialisierung müssen jedoch Lebensdauer und Leistungsfähigkeit deutlich verbessert werden.

Ergebnisse aus dem BMBF-Projekt SoLiS zeigen, dass sulfidische Festelektrolyte gegenüber flüssigen Elektrolyten erhebliche Vorteile bieten und Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien (Li-S-SSB) mit projizierten Energiedichten auf Prototypzellniveau von über 500 Wh/kg hervorbringen können. Zu den wesentlichen Vorteilen zählen die vollständige Unterbindung der Polysulfidbildung, eine nahezu vollständige Aktivmaterialnutzung, ein geringer Elektrolytanteil, skalierbare Trockenbeschichtungsverfahren sowie eine hohe Zyklenstabilität. Nationale und internationale Forschungsergebnisse der letzten Jahre verdeutlichen das große Innovations- und Anwendungspotenzial dieser Technologie und bilden die Grundlage für das Vorhaben SoLi2S.

Ziel des Vorhabens ist damit die Entwicklung einer neuen Generation von Lithium-Schwefel-Feststoffbatteriezellen mit hoher Energie- und Leistungsdichte. Angestrebt werden eine spezifische Energie von über 500 Wh/kg, Entladeraten von mehr als 1C sowie eine Lebensdauer von über 200 Zyklen in mehrlagigen Pouchzellen auf Technologiereifegrad TRL 5–6. Das Projekt baut konsequent auf den Ergebnissen des Vorgängerprojekts SoLiS auf und verfolgt einen interdisziplinären Ansatz mit Partnern aus Wissenschaft, angewandter Forschung und Industrie.

Quelle: https://www.iws.fraunhofer.de/de/technologiefelder/batterietechnik/soli2s.html (jüngster Zugriff: 24.07.2027)