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Dr. rer. nat.

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

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Referat 525: Batterieforschung; KIT

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

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

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Im Rahmen des Forschungsvorhabens OptiEx soll eine Kostenreduktion über die Entwicklung und Skalierung eines innovativen, ressourcenschonenden Prozesses zur Elektrodenherstellung realisiert werden. Dabei gilt es deutlich geringere Lösemittelmengen (<80%) und niedrigere Energiebedarfe (ca. <50%) für die Trocknung der hochviskosen Batteriesuspensionen zu erreichen. Das Projekt zielt im Wesentlichen darauf ab eine Pilotanlage zur kontinuierlichen Mischung und Folienextrusion für Anoden- und Kathodenmaterialien sowie weiterführende Untersuchungen von Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auf Basis des im ProZell-Vorprojekt HiLo entwickelten Laborprozesses aufzubauen und in Betrieb zu nehmen.

Um einen stabilen Anlagenbetrieb mit konkurrenzfähigen Beschichtungsgeschwindigkeiten zu entwickeln werden diverse Teilaspekte optimiert. Dazu zählen die Dosierung der Materialien, die Direktbeschichtung der Pasten auf den Stromsammler und eine reproduzierbare Formgebung mit hinreichender Schichtdicke über Breitschlitzdüsen. Hierfür sind prozessbegleitende rheologische Analysen und Anpassungen (z.B. anhand von Hilfsadditiven) der Elektrodenpasten notwendig, um das strukturviskose, teils viskoelastische Fließverhalten der Pasten bestmöglich einzustellen.

Durch die Optimierung des Elektrodendesigns werden die Energie- und Leistungsdichte von Vollzellen anwendungsspezifisch maximiert und dazugehörige Designparameter ermittelt. Dabei sollen analytische Modelle mit reduzierter Komplexität und hoher Praxisrelevanz als prozessbegleitendes Werkzeug für Anwender/Techniker entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes werden dabei Blend- und Mehrlagenelektroden adressiert und validiert, welche eine Erweiterung der Freiheitsgrade bei der Elektrodenauslegung darstellen und mittels hochviskoser Pasten im Extrusionsprozess vergleichsweise einfach umsetzbar sind.

Quelle: https://prozell-cluster.de/projekte/optiex/ (jüngster Zugriff 08.11.2022)

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Optimierte Herstellungsverfahren für High-Load Elektroden auf Basis von Extrusionsprozessen

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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

[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

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Technische Universität Dresden

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Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe

Technische Universität Dresden Institut für Werkstoffwissenschaft Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe

Laufzeit	01.07.2020 - 30.06.2023
Ausführende Stelle	FhG • IKTS
Standort	Dresden
Fördersumme	1.154.651,00 €
Projektvolumen	1.154.651,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

OptiEx

Optimierte Herstellungsverfahren für High-Load Elektroden auf Basis von Extrusionsprozessen

Projektbetreuung als

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

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

Förderung

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

OptiEx

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

MEET - Münster Electrochemical Energy Technology

Dieses Projekt ist Teil der Förderinitiative

ProZell (Cluster)

Teilprojektleitung

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. (FhG)

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS (IKTS)

Teilprojektleiter*in

Verbundprojektkoordination

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. (FhG)

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS (IKTS)

Verbundprojektkoordinator*in

Links

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