small_Fraunhofer_Gesellschaft-Logo.png

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Wissenschaftskommunikation

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Referat IIB5: Energieeffizienz: Kommunikation, Energieberatung, Produkte

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie



Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat IIB5: Energieeffizienz: Kommunikation, Energieberatung, Produkte

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Materialentwicklung für Na-ß-Aluminat Elektrolyse aus dem Druckschlickerguss und Integration in Na/NiCl2 Hochtemperaturbatterien

Ziel des F&E-Vorhabens ist die Entwicklung von Festkörperelektrolyten aus Na-ß-Aluminat und deren Herstellung durch den keramischen Druckschlickerguss. Das Vorhaben soll bis zur industriellen Herstellung von Elektrolyten und dem Test in Natrium-Nickelchlorid-Batteriezellen vorangetrieben werden. Dabei soll die gesamte Technologiekette von der Materialsynthese bis zur Zellintegration abgebildet werden. Ziel sind Fertigungskosten von 200 Euro/kWh für Natrium-Nickelchlorid-Zellen. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien erscheint dieses Ziel aufgrund der geringen Materialgrenzkosten gut realisierbar.

Der Lösungsweg beginnt mit der Materialsynthese von Na-ß-Aluminat, die hinsichtlich der technologischen Anforderungen aus der Formgebung optimiert werden muss. Unterschiedliche Rohstoffe und Aufbereitungsschritte werden systematisch zu einer optimalen Lösung entwickelt. Aufbauend auf dem IKTS-Know-how im Bereich Natrium-Nickelchlorid-Batterien soll um den Festkörperelektrolyten eine funktionstüchtige kommerzialisierbare Vollzelle entworfen, hergestellt und getestet werden.
In diesem Vorhaben kommen neue Fertigungstechniken für keramische Elektrolyte aus Na-ß-Aluminat zur Anwendung, die eine grundhafte Anpassung der verwendeten Roh- und Hilfsstoffe und deren Prozessführung erfordern. Probleme aus der wässrigen Rohstoffaufbereitung wurden bisher nicht gelöst. Sie werden lediglich durch die aufwendige Prozessführung mit organischen Lösemitteln umgangen.

Zur Lösung der technologischen Anforderungen und Erreichung der Ziele wird das Projekt inhaltlich in drei wesentliche technologische Gebiete gegliedert:
1.  Materialentwicklung zur Herstellung stabiler, verarbeitbarer, wässriger Na-ß-Aluminat-Schlicker,
2.  Verfahrensentwicklung zur Verarbeitung der Schlicker zu Festkörperelektrolyten mit den erforderlichen mechanischen und elektrochemischen Eigenschaften für den Einsatz in Natrium-Nickelchlorid-Batterien und
3. Zellentwicklung mit angepasstem Design.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&v=10&id=3256223&q=03ET6086 (jüngster Zugriff: 21. Juni 2017)

Gießtechnisch erzeugte Festkörper Elektrolyte für Natrium-Batterien

Rösler CeramTec GmbH

small_Roesler CeramInno Logo.png

Rösler CeramInno GmbH

Materialtests mit Verfahrensentwicklung der Schlickerherstellung zum Druckschlickerguss mit dazugehöriger Sinterkurve zur Integration in Natrium-Nickelchlorid-Hochtemperaturbatterien

small_PTJ-Logo_Horizontal_Schutzraum_RGB.png

Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Projektträger Jülich Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Projektträger Jülich

PTJ-Logo_Horizontal_Schutzraum_RGB.png

[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

small_ikts_logo.jpg

Standort Hermsdorf

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Standort Hermsdorf

Laufzeit	01.09.2016 - 31.08.2019
Ausführende Stelle	FhG • IKTS • StO Hermsdorf
Standort	Hermsdorf
Fördersumme	568.554,00 €
Projektvolumen	568.554,00 €
Fördergeber	BMWE

Projekt

GiFeElBat

Gießtechnisch erzeugte Festkörper Elektrolyte für Natrium-Batterien

Projektbetreuung als

Standort Hermsdorf

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.

Förderung

Arbeitseinheit ESI3: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

GiFeElBat

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Rösler CeramInno GmbH

Teilprojektleitung

Standort Hermsdorf

Teilprojektleiter*in

Pressekontakt

Verbundprojektkoordination

Rösler CeramInno GmbH

Verbundprojektkoordinator*in

Abschlussberichte und sonstige Veröffentlichungen in der TIB –Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek