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Materialplattform „Oxide“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Herr Prof. Dr. Olivier Guillon

Prof. Dr.

Forschungszentrum Jülich GmbH

Institut für Energie- und Klimaforschung

Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung

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Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)

Unternehmenskommunikation

Forschungszentrum Jülich GmbH Institute of Energy Materials and Devices (IMD) Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)

Institute of Energy Materials and Devices (IMD)

Frau Prof. Dr. Dina Fattakhova-Rohlfing

Dieses Teilprojekt fokussiert sich auf die Oxid- und Phosphat-basierten Festelektrolyten. Sie stellen im Gesamtblick auf Sicherheit, Verarbeitungsfähigkeit und Umweltverträglichkeit gleich zwei ausgesprochen aussichtsreiche Materialklassen: granatartige LLZ- und Phosphat-basierte NaSICON-Strukturen (LATP). Für beide Systeme wurden jedoch Engpässe in der Verfügbarkeit hochqualitativer Materialien für die deutsche Forschungslandschaft identifiziert, außerdem müssen die Materialien hinsichtlich ihrer Weiterverarbeitbarkeit zu Zellkomponenten und Festkörperbatterien optimiert werden. Dieses Teilprojekt hat daher zum Ziel, diese drängenden Forschungs- und Entwicklungsprobleme fokussiert anzugehen.

Quelle: https://festbatt.net/projekte (jüngster Zugriff: 23.08.2023)

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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

Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Projektträger: Forschungsförderung | VDI Technologiezentrum Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Projektträger: Forschungsförderung | VDI Technologiezentrum

Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3)

Forschungszentrum Jülich GmbH Institut für Energie- und Klimaforschung Techno-ökonomische Systemanalyse (IEK-3)

[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Herr Prof. Dr. Hartmut Wiggers

Das Ziel dieses Teilprojekts ist die Herstellung nanoskaliger Ausgangsmaterialien für die Herstellung von keramischen Lithium-Lanthan-Zirkonat (LLZO)- und Lithium-Aluminium-Titan-Phosphat (LATP)-Festelektrolyten. Die erforderliche Sintertemperatur für die Verdichtung von Keramiken kann durch Verringerung der Partikelgröße in den Nanometermaßstab deutlich reduziert werden, was sowohl Vorteile für die Prozesstechnik bietet als auch den Verlust von Lithium während der Sinterung reduziert. Darüber hinaus erlauben nanoskalige Ausgangsstoffe im Gegensatz zu mikroskaligen Materialien die Herstellung sehr dünner Schichten, so dass sich deutliche Vorteile bezüglich der Gesamt-Ionenleitfähigkeit aufgrund kurzer Transportwege ergeben.

Quelle: https://festbatt.net/projekte (jüngster Zugriff: 23.08.2023)

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Universität Duisburg-Essen

Hochschulmanagement und Kommunikation

Universität Duisburg-Essen
Institut für Verbrennung und Gasdynamik


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Lehrstuhl für Reaktive Fluide

Universität Duisburg-Essen Campus Duisburg Institut für Energie- und Material-Prozesse Lehrstuhl für Reaktive Fluide

Campus Duisburg

Institut für Energie- und Material-Prozesse

Herr Prof. Dr. Christof Schulz

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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LATP und LLTO besitzen ein großes Anwendungspotential als Lithium Ionen leitende Festkörperelektrolyte, da sie bereits jetzt vergleichbare Kornleitfähigkeiten wie Flüssigelektrolyte aufweisen. Durch die gezielte Substitution von Ti, Al und P bzw. La und Ti sollen sowohl die Leitfähigkeit der polykristallinen Materialien als auch deren Beständigkeit gegenüber metallischem Lithium erhöht werden. Dabei sollen dichte Komponenten bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Die Sinterung muss drucklos erfolgen, um Einschränkungen beim Design einer elektrochemischen Zelle zu vermeiden. Außerdem sollen erste orientierende Untersuchungen zur Kompatibilität der neuartigen Festkörperelektrolyte mit potentiellen Aktivmaterialien durchgeführt werden.

Quelle: (jüngster Zugriff: 23.08.2023)

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Universitätsaufgaben, Campus Süd

Karlsruher Institut für Technologie Universitätsaufgaben, Campus Süd

Karlsruher Institut für Technologie

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Keramische Werkstoffe und Technologien

Karlsruher Institut für Technologie Institut für Angewandte Materialien Keramische Werkstoffe und Technologien

Institut für Angewandte Materialien

Herr Prof. Dr. Michael Hoffmann

Herr Dr. Mihails Kusnezoff

Das Teilvorhaben fokussiert auf die Herstellung und Verarbeitung des Phosphatfestelektrolyten LATP (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3). Um die Materialbasis für den Bau von Festkörperbatterien zu schaffen, wird die Synthese optimiert und bis in den Technikumsmaßstab im Kilogrammbereich skaliert. Der zweite Forschungsschwerpunkt zielt auf die Reduktion der Sintertemperatur von LATP. Zum einen werden dabei Sinteradditive untersucht um eine Komponentenfertigung bei moderaten Temperaturen zu ermöglichen. Zum anderen soll die reduzierte Sintertemperatur die Herstellung von Kompositkathoden mit LATP als ionenleitender Phase ermöglichen. Hierzu wird das Reaktionsverhalten verschiedener Kathodenaktivmaterialien mit LATP bei erhöhter Temperatur untersucht und eine Reduzierung der Reaktivität durch Beschichtungen auf den Aktivmaterialen angestrebt. Die Arbeiten werden durch die fortlaufende Entwicklung von elektrochemischen Messmethoden begleitet, um die Funktionen der Kompositkathode (Speicherung, Li-Leitung und Elektronenleitung) zu charakterisieren und die verschiedenen Leitungsmechanismen voneinander zu trennen.

Quelle: https://festbatt.net/projekte (jüngster Zugriff: 23.08.2023)

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

Wissenschaftskommunikation

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Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

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

Frau Dr. Mareike Wolter

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FestBatt-Oxide

Laufzeit	01.09.2018 - 31.10.2021
Projektkoordination	FZ Jülich • IMD • IMD-2
Standort	Jülich
Projektbeteiligte	FhG • IKTS KIT • IAM • KWT UDE • Duisburg • EMPI • RF
Fördersumme	3.216.442,00 €
Projektvolumen	3.216.442,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

FestBatt-Oxide

Materialplattform „Oxide“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Projektbeteiligte

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Lehrstuhl für Reaktive Fluide

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Keramische Werkstoffe und Technologien

Teilprojekt 4

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Förderung

Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Dieses Projekt ist Teil der Förderinitiative

FestBatt (Cluster)

Verbundprojektkoordination

Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IMD-2)

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

Links

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