Project
FELIZIA
Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen in automobilen Anwendungen
Duration | 01/01/2016 - 31/12/2018 |
Executing unit | KIT • IAM • ET |
City | Karlsruhe |
Amount of funding | 852.415,00 € |
Total budget | 869.644,00 € |
Sponsor | BMFTR |
Content description of the sub-project
Brief description
Die Definition der Materialsets wie auch das Elektroden- und Zelldesigns werden durch Modellierung und Simulationen am IAM-WET unterstützt.
Vollzellen, Experimentalzellen und Batteriekomponenten werden am IAM-WET in geeigneten Messaufbauten elektrochemisch mittels Impedanzspektroskopie analysiert.
Feinverzweigte Mikrostrukturen von Kompositelektroden werden am IAM-WET mittels FIB/SEM und µCT analysiert und anschließend mit geeigneten Algorithmen ausgewertet.
Detailed description
Challenges and goals
Das Projekt strebt an, mit der Erforschung zukünftiger Lithium-(Ionen-)Technologien die Technologieführerschaft im Bereich reversibler Energiespeicher und Elektromobilität in Deutschland zu sichern. Der Schwerpunkt liegt auf der Erforschung von keramischen Werkstoffen, um damit zukünftige Batterietechnologien zu erschließen. Durch den komplementären Einsatz von experimentellen Untersuchungen sowie Modellbildung und Simulation soll die zielgerichtete Entwicklung von zukunftsträchtigen Materialien, Elektrodenstrukturen und Zellkonzepten ermöglicht werden.
Content and focus of work
Die Arbeiten am Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Angewandte Materialien sind im betreffen Elektroden- und Zelldesign, Zellbau und Zelltest. Sie werden an den Teilinstituten Werkstoffe der Elektrotechnik (IAM-WET) und Energiespeichersysteme (IAM-ESS) durchgeführt.
Dies umfasst am IAM-WET die 3D-Rekonstruktion und die detaillierte elektrochemische Charakterisierung von Elektroden und Zellen über Impedanzspektroskopie und hochauflösende Auswerteverfahren sowie die Entwicklung homogenisierter (Ersatzschaltbild-) und räumlich aufgelöster Modelle. Aus Simulationsrechnungen werden die Potentiale verschiedener Materialsysteme und Elektrodenkonfigurationen abgeleitet, die optimalen Mikrostrukturparameter für ausgewählte Materialsysteme unter Berücksichtigung experimentell bestimmter Material- und Grenzflächeneigenschaften bestimmt und die Übertragbarkeit vom Modellsystem in die Vollzelle analysiert.
Das IAM-ESS trägt primär dazu bei, durch umfassende chemisch-strukturelle Analysen die wichtigsten Funktions- und Ermüdungsmechanismen zu identifizieren und möglichst weitgehend auch zu quantifizieren.
Utilization of the results and contribution to energy storage
Neben der Nutzung der Ergebnisse in zukünftigen Batteriesystemen durch die am Projekt beteiligten Industriepartner steht am IAM die Ausbildung von Studierenden (Abschlussarbeiten im Rahmen des Projektes, Integration der Ergebnisse in die Lehre) sowie die Publikation der wissenschaftlichen Ergebnisse im Vordergrund. Neue Erkenntnisse zur All-solid-state-Batterie und die für die zielgerichtete Entwicklung dieser notwendigen Verfahren und Modelle werden die Grundlage für zukünftige Forschungsprojekte und Industriekooperationen in diesem Bereich bilden und – in adaptierter Form – auch in anderen Forschungsfeldern eingesetzt werden.
Project management as
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Angewandte Materialien
Elektrochemische Technologien
Adenauerring 20 b
Gebäude 50.40
76131 Karlsruhe
DE
Karlsruher Institut für Technologie
Universitätsaufgaben, Campus Süd
Kaiserstr. 12
76131 Karlsruhe
DE
Funding
Funding code: 03XP0026G
Sponsor:
Project management agency (governmental):
Profile of funding:
Technologie- und Innovationsförderung
Type of funding:
PDIR
Systematic nature of the performance plan:
KB2220 Li-Ionen-Batterien
This project is part of the joint project
Other sub-projects of the joint project
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026A
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026B
Sub-project 3
Duration:
01/01/2016 - 30/06/2019
Funding code:
03XP0026C
Volkswagen AG
Technologiezentrum Elektromobilität der Volkswagen AG
Konzernforschung: Antriebs- und Energiesysteme, Batterie
Abteilung Elektrotraktion
Am Krainhop 5
38550 Isenbüttel
DE
Sub-project 4
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026D
Sub-project 5
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026E
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institute of Energy Materials and Devices (IMD)
Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)
Corrensstr. 46
48149 Münster
DE
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026F
Sub-project 8
Duration:
01/01/2016 - 31/03/2019
Funding code:
03XP0026H
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie
Philosophenweg 7 a
07743 Jena
DE
Sub-project 9
Duration:
01/01/2016 - 31/12/2018
Funding code:
03XP0026I
Technische Universität München
Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften
Boltzmannstr. 15
85748 Garching b. München
DE
Sub-project 10
Duration:
01/01/2016 - 30/06/2019
Funding code:
03XP0026J
Justus-Liebig-Universität Gießen
Physikalisch-Chemisches Institut
Heinrich-Buff-Ring 17
35392 Gießen
DE
This project is part of the funding initiative
Sub-project lead
Karlsruher Institut für Technologie
Institut für Angewandte Materialien
Energiespeichersysteme
Funktionelle Kompositmaterialien
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
DE
Sub-project manager
Press contact
Ms.
Joint-project management
Joint-project coordinator
Ms.
