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Materialplattform „Thiophosphate“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Herr Prof. Dr. Jürgen Janek

Prof. Dr.

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Physikalisch-Chemisches Institut

Justus-Liebig-Universität Gießen

Presse, Kommunikation und Marketing

Justus-Liebig-Universität Gießen Physikalisch-Chemisches Institut

Herr Dr. Klaus Peppler

Das zentrale Ziel ist, die Stabilität bekannter und neuer sulfidischer Elektrolyte gegenüber Kathodenaktivmaterialien und Lithium zu testen, die resultierenden Transporteigenschaften in Testzellen zu evaluieren und Reaktionswege aufzuklären, um gegebenenfalls geeignete Schutzkonzepte vorzuschlagen. Außerdem werden die Bedingungen für die langzeitstabile und reversible Lithiummetallanode in sulfidischen Feststoffzellen exploriert. Die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen sulfidischer Festelektrolyte werden analysiert und der Einfluss des Syntheseprozesses auf die Phasenentstehung und deren Leitfähigkeiten erarbeitet, um optimale Synthesebedingungen zu identifizieren.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c39 (jüngster Zugriff: 25.08.2023)

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Referat 523: Werkstoffinnovationen, Batterie; Hereon, KIT

Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Obwohl Thiophosphate die derzeit höchsten Leitfähigkeiten unter den Festelektrolyten aufweisen, ist ihre Anwendung in Festkörper-Batterien infolge von Mikrostruktureffekten und SEI-Bildung und den daraus resultierenden Kontaktwiderständen noch limitiert. Die geringe (elektro-)chemische Stabilität sulfidischer Festelektrolyte gegenüber den Elektroden stellt zudem die Zyklenstabilität dieser Systeme infrage. Ziele sind, die Verbesserung der Lithium-Ionenleitfähigkeit, die Erschließung neuartiger sulfidische Ionenleiter und die Entwicklung von Festelektrolyten , die gegenüber den Elektroden entweder kinetisch inert sind oder durch Ausbildung geeigneter Interphasen stabilisiert werden können.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c39 (jüngster Zugriff: 25.08.2023)

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Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V.

Abteilung Kommunikation

Max-Planck-Institut für Festkörperforschung 

Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V. Max-Planck-Institut für Festkörperforschung 

Frau Prof. Dr. Bettina Lotsch

Herr Dr. Peter Michalowski

Im FestBatt-Teilprojekt des iPAT werden unterschiedliche trocken- und nassbetriebene Prozessrouten zur Produktion von Lithiumthiophosphaten entwickelt und hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit evaluiert und bewertet. Besonderer Schwerpunt liegt auf den resultierenden Produkteigenschaften sowie auf der Charakterisierung der Materialeigenschaften zur Ermittlung von Daten für die übergeordnete Methodenplattform. Darüber hinaus sollen systematische Untersuchungen zur Herstellung von Elektroden für Festkörperbatterien durchgeführt werden, um unter anderem Aussagen zur Prozessierbarkeit der hergestellten Festelektrolyte zu erhalten. Anhand der resultierenden Kathoden soll die Qualität unter Berücksichtigung von Prozess- und Produkteigenschaften ermittelt werden.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c39 (jüngster Zugriff: 25.08.2023)

Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

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Technische Universität Braunschweig

Stabsstelle Presse und Kommunikation

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Institut für Partikeltechnik

Technische Universität Braunschweig Institut für Partikeltechnik

Herr Prof. Dr. Arno Kwade

Frau Prof. Dr. Sabrina Zellmer

Sulfidische Festelektrolyte bzw. Lithiumthiophosphate zeigen aktuell die höchsten ionischen Leitfähigkeiten, jedoch zu hohen Kosten, welche unter anderem durch kleinskalige und zeitintensive Syntheseprozesse entstehen. Industriell skalierbare Produktionsprozesse dieser Elektrolyte sind bisher nicht bekannt. Neben der Materialherstellung stellt auch die Verarbeitung der Elektrolyte in einer Kompositkathode prozesstechnische Herausforderungen dar, deren Umsetzung durch verschiedene Routen, wie die Trocken- und Nassbeschichtung oder die Infiltration von porösen Elektroden denkbar ist. Die Ziele des FestBatt-Teilprojekts am Fraunhofer IST sind daher, die Entwicklung einer skalierbaren und temperierbaren mechanochemischen Syntheseroute in einer entsprechenden Kugelmühle und die Entwicklung eines Infiltrationsprozesses von sulfidischen Festelektrolyten in eine freistehende Kathode.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c39 (jüngster Zugriff: 25.08.2023)

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

Wissenschaftskommunikation

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Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST

Marketing und Kommunikation

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST

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FestBatt-Thiophosphate

Laufzeit	01.09.2018 - 31.10.2021
Projektkoordination	JLU • PhysChem
Standort	Gießen
Projektbeteiligte	FhG • IST MPG • FKF TU Braunschweig • IPAT
Fördersumme	3.585.816,00 €
Projektvolumen	3.585.816,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

FestBatt-Thiophosphate

Materialplattform „Thiophosphate“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Projektbeteiligte

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Physikalisch-Chemisches Institut

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Max-Planck-Institut für Festkörperforschung

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Institut für Partikeltechnik

Teilprojekt 4

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST

Förderung

Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Dieses Projekt ist Teil der Förderinitiative

FestBatt (Cluster)

Verbundprojektkoordination

Physikalisch-Chemisches Institut

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

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