Westfälische Wilhelms-Universität Münster

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Universität Münster

Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Referat 525: Batterieforschung; KIT

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Referat T15: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für­ Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat T15: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für­ Forschung, Technologie und Raumfahrt

Die aktuelle Batterieforschung betrachtet Lithium-Schwefel-Batterien (LSB) als einen möglichen Nachfolger heutiger Lithium-Ionen-Batterien. Schwefel als Kathodenmaterial bietet eine hohe Kapazität, niedrige Rohstoffkosten, einen geringen ökologischen Fußabdruck und weltweit verteilte Rohstoffreserven. Zu den größten Herausforderungen bei der LSB-Entwicklung gehören die Verlängerung ihrer Zyklenlebensdauer und die Erhöhung der Schwefelausnutzung. Ein übliches Alterungsphänomen von LSB ist dabei die Auflösung von Polysulfiden (PS) im Elektrolyten und, als Folge davon, die irreversible Ablagerung von Schwefelspezies auf der Anode. Es gibt eine Reihe von Ansätzen zur Verbesserung der Zyklenlebensdauer von LSB, z. B. die Verwendung von Elektrolyten mit geringer PS-Löslichkeit, die Einkapselung von Schwefelspezies in Kohlenstoffporen, der Austausch von Schwefel durch Metallsulfide oder die Verwendung von Polymerelektrolyten. Die grundlegenden Prinzipien dieser Ansätze wurden im Vorgängerprojekt "AReLiS-1" untersucht, welches sich stark auf die Reaktionen der Kathoden mit flüssigen Elektrolyten konzentrierte. Die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Analysemethoden ermöglichte hierbei Einblicke in die chemischen Prozesse dieser Batteriesysteme und eröffnete damit Wege für bessere Elektrolyte. Für die Entwicklung langzeitstabiler LSB liegt, neben den Anpassungen der flüssigen Elektrolyte, großes Potential in der Verwendung reiner Polymer-, Fest- und Hybridelektrolyte. Hierdurch ließe sich u.a. die PS-Auflösung weiter reduzieren und die Aktivmaterialausnutzung weiter steigern.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/laender/asien/japan/projekte-japan/detail-laendereinstiegsseite/info/arelis-2-analyse-der-kathoden-und-elektrolytreaktionen-in-lithium-schwefel-und-lithium-metallsulfid-batterien-2-festkoerperelektrolyte (jüngster Zugriff: 20.06.2024)

Analyse der Kathoden- und Elektrolytreaktionen in Lithium-Schwefel- und Lithium-Metallsulfid-Batterien 2: Festkörperelektrolyte

Westfälische Wilhelms-Universität Münster, MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

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MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Kommunikation & Öffentlichkeitsarbeit

Universität Münster MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Frau Dr. Adrienne Hammerschmidt

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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]

Das FZJ-IEK-12 (HI MS) entwickelt im Projekt neue Ansätze und Strategien zur Herstellung von Hybrid-Festelektrolyten bestehend aus Polymeren und Thiophosphaten oder auch Halogeniden, unter anderem auch um Ladungstransfer- und innere Widerstände an Elektrolyt-Elektroden-Grenzflächen (speziell der Schwefel- bzw. TiS4-Kathoden) unter Evaluation der Reaktionsparameter zur Verarbeitung zu verringern und hohe Zyklenstabilität der Zellen zu ermöglichen. Geeignete Monomere zur Infiltration in poröse Kathodenkomposite und Polymerisationsmethoden sollen identifiziert und umgesetzt werden. Zudem sollen durch umfassende Analysen mit Methoden der Impedanzspektroskopie, der nichtlinearen Frequenzanalyse und der Festkörper-NMR neue Erkenntnisse zu mechanistischen Details des Ladungstransfers an der Interphase gewonnen werden.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/foerderung/projekte/detail/info/arelis-2-analyse-der-kathoden-und-elektrolytreaktionen-in-lithium-schwefel-und-lithium-metallsulfid-batterien-2-festkoerperelektrolyte-3 (jüngster Zugriff: 20.06.2024)

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Forschungszentrum Jülich GmbH

Unternehmenskommunikation

Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung

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Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Forschungszentrum Jülich GmbH Institute of Energy Materials and Devices (IMD) Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Institute of Energy Materials and Devices (IMD)

Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

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

Projektträger: Forschungsförderung | VDI Technologiezentrum

Ziel für die TUD im Vorhaben ist es, das elektrochemische Verhalten von mikroporösen Kohlenstoffen mit verkapselten Schwefel bzw. Metallsulfiden (TiS4 und VS4) in Verbindung mit thiophosphatbasierten Elektroylten zu untersuchen und dabei die maximal mögliche Aktivmaterialausnutzung zu erreichen.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/foerderung/projekte/detail/info/arelis-2-analyse-der-kathoden-und-elektrolytreaktionen-in-lithium-schwefel-und-lithium-metallsulfid-batterien-2-festkoerperelektrolyte-1 (jüngster Zugriff: 20.06.2024)

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Technische Universität Dresden

Pressestelle

Professur für Anorganische Chemie I

Technische Universität Dresden Institut für Anorganische Chemie Professur für Anorganische Chemie I

Institut für Anorganische Chemie

Das Projekt "AReLiS-2" konzentriert sich auf die Charakterisierung grundlegender Mechanismen, welche die Eigenschaften von Batterien bestimmen, die mit schwefelhaltigen Kathoden und Polymer- sowie Festkörperelektrolyten betrieben werden. Es wird erwartet, dass die grundlegenden Untersuchungen geeigneter Festkörpersysteme im Rahmen von "AReLiS-2" tiefe Einblicke in relevante Prozesse der jeweiligen Lithium-Schwefel-Batterien (LSB) liefern werden, um so Wege zur Anwendung von Batteriesystemen der nächsten Generation zu ebnen. Ziel für das IWS ist die maximal mögliche Schwefelausnutzung mit Polymer/Gel-Elektrolyten.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/foerderung/projekte/detail/info/arelis-2-analyse-der-kathoden-und-elektrolytreaktionen-in-lithium-schwefel-und-lithium-metallsulfid-batterien-2-festkoerperelektrolyte-2 (jüngster Zugriff: 20.06.2024)

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

Wissenschaftskommunikation

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Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Fraunhofer-Allianz Batterien

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Fraunhofer-Allianz Batterien Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Laufzeit	01.01.2022 - 31.10.2023
Ausführende Stelle	Uni Münster • MEET
Standort	Münster
Fördersumme	333.777,00 €
Projektvolumen	333.777,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

AReLiS-2

Analyse der Kathoden- und Elektrolytreaktionen in Lithium-Schwefel- und Lithium-Metallsulfid-Batterien 2: Festkörperelektrolyte

Projektbetreuung als

MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Universität Münster

Förderung

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

AReLiS-2

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Professur für Anorganische Chemie I

Teilprojekt 4

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Teilprojektleitung

MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Teilprojektleiter*in

Pressekontakt

Verbundprojektkoordination

MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

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