Schnellladefähige Lithium-Energiespeicher mit verbesserter Energiedichte für den Einsatz in modularen Unterstützungs- und Antriebskonzepten

Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen die von den Projektpartnern erforschten und optimierten Batteriekomponenten zu Zellen mit besonderer Eignung für Anwendungen in der Elektromobilität und Logistikanwendungen verarbeitet werden. Das inhaltliche Ziel liegt in der Erforschung neuer Batteriekomponenten-Kombinationen bestehend aus LTO-Anoden, Hochvoltkathoden und innovativen hochvoltkompatiblen Elektrolyten, die mit neuartigen, leistungsstarken und thermomechanisch besonders stabilen Separatoren kombiniert werden. Weiterhin soll das Zelldesign für die Demonstratorzellen erstellt werden, anhand derer die Projektziele bei den Anwendern dargestellt werden sollen.

Nachdem zu Beginn des Projektes Referenzzellen aufgebaut wurden, wird parallel zur Komponentenentwicklung der Konsortialpartner am ISIT die Integration der einzelnen Zellkomponenten untersucht, indem laufend Vollzellen mit dem jeweiligen Optimierungsstand der Zellkomponenten gebaut werden. Schließlich soll auf diese Art eine vollständige Integration aller neuen Komponenten (LTO-Anode, LMNO-Kathode, Separator, Elektrolyt) erfolgen. Die so erhaltenen Zellen werden in Hinblick auf die Projektziele charakterisiert. Zusätzlich werden weiterführende Messungen bezüglich Ladeverhalten, Zyklenstabilität und Gasentwicklung an den Zellen durchgeführt. Dieser Ablauf wird in diesem Teilprojekt für zwei Materialgenerationen durchlaufen.

Zusätzlich umfasst das Teilprojekt die Mitarbeit am Zelldesign für die Demonstratorzellen und den Test der Demonstratorzellen bei verschiedenen Temperaturen.

Die technisch-wissenschaftliche Expertise des Instituts wird in bilateralen und öffentlich geförderten Projekten sowie durch Lizenzvergabe bestehender und eventuell im Rahmen des Projektes neu erworbener Patente und Schutzrechte deutschen, insbesondere mittelständischen Unternehmen zur Verfügung gestellt.

Ein bedeutender Teil des vorliegenden Teilprojektes befasst sich mit weiterführenden Messungen zur Zykelalterung und Gasentwicklung an Batteriezellen. Diese Arbeiten sollen in einem vertieften Verständnis der zugrundeliegenden Vorgänge führen. In Kooperation mit dem MEET sollen in diesem Zusammenhang die Wirkmechanismen der Hochvoltadditive aufgeklärt werden.

Gerade die hierbei gewonnen Erkenntnisse eignen sich zur wissenschaftlichen Verwertung und sollen bei Fachtagungen, Workshops, Seminaren, Kongressen, technischen Beratungen und Weiterbildungsveranstaltungen vorgestellt und in Fachzeitschriften publiziert werden.