Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen in automobilen Anwendungen

Ziel des Projektes ist die Erforschung von neuartigen (lithiumbasierten) Festkörperbatterien (engl. ASSB) und die Evaluierung, ob sich diese Technologie zukünftig für die Anwendung in der Elektromobilität eignen könnte. Im Fokus stehen dabei spezielle Kathodenaktivmaterialien (CAM) mit erhöhter Zellspannung bzw. erhöhter Kapazität, sowie verbesserte Festelektrolyt- (SE) bzw. Polymerelektrolytmaterialien (SPE). Sowohl für die CAM als auch für SE bzw. SPE sollen hochskalierbare Herstellungsrouten bewertet werden.

Innerhalb des Projektes werden CAM speziell für die Anwendung in ASSB folgendermaßen optimiert:

a) mechanische Behandlung um Partikelgröße und -form für den Einsatzzweck maßzuschneidern.

b) Oberflächenmodifizierung der Partikel für optimiertes Grenzflächenverhalten in einer ASSB-Elektrode.

c) Herstellung von Kompositkathoden für ASSB-Zellen.

Des Weiteren werden SE, SPE und Komposite für den Einsatz in der Kathode bzw. als Membran synthetisiert und optimiert. Die Materialien werden in ASSB-Testzellen umfassend elektrochemisch charakterisiert, um Rückschlüsse für die weitere Materialoptimierung ziehen zu können. Begleitend werden makroskopische Simulationen zum elektrochemischen Verhalten von ASSB durchgeführt.