Natrium-Ionen-Batterie-Demonstratoren für mobile und stationäre Energiespeicher

Zentrale Aufgaben des Teilvorhabens sind Untersuchungen zum Alterungsverhalten der Zellen mittels spezieller Analytik sowie Verbesserungen im Zellverhalten durch Optimierung der Elektrolytzusammensetzung/Grenzschichtbildung.

Zu diesem Ziel wird die Elektrolytzusammensetzung optimiert, teilweise unter Nutzung von Additiven, zur Erhöhung der Zyklenfestigkeit, Verbesserung der Grenzschichtbildung (SEI-Bildung) und Erhöhung der Coulomb-Effizienz im ersten Zyklus. Außerdem werden Untersuchungen von Elektrodenmaterialien in Halb- und Vollzellen in 2- bzw. 3-Elektrodenanordnung hinsichtlich Speicherfähigkeit, Reversibilität und Alterung durchgeführt. Die Identifizierung von Alterungsmechanismen mittels spezieller analytischer Methoden und deren Minderung ist ebenfalls Forschungsgegenstand. Hierzu sollen insbesondere die in-situ-Methoden „dynamic electrochemical mass spectrometry (DEMS), „pressure monitoring during galvanostatic cycling (PMGC)“ sowie „electrochemical dilatometry (ED)“ eingesetzt und etabliert werden.

Zuletzt werden ebenfalls die Elektrodenmaterialien der Projektpartner vermessen und eine gemeinsame Optimierung zum Bau von Demonstratoren (Natrium-Ionen-Batterie, Vollzelle) mit flüssigem und mit polymerem Elektrolyten angestrebt.