Project
TRANSITION
Natrium-Ionen-Batterie-Demonstratoren für mobile und stationäre Energiespeicher
Duration | 01/02/2019 - 31/07/2022 |
Executing unit | HIU |
City | Ulm |
Amount of funding | 412.993,00 € |
Total budget | 412.993,00 € |
Sponsor | BMFTR |
Content description of the sub-project
Brief description
Das Vorhaben TRANSITION fokussiert die Entwicklung leistungsstarker NIB Demonstratoren mit Flüssig- und Polymerelektrolyt und hat das Gesamtziel eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative und Ergänzung zur aktuell verfügbaren Technologie der Lithium-Ionen Batterien in Deutschland bereitzustellen
Entwicklung kostengünstiger und sicherer Lithium-Ionen-Batterien
Verwendung wässriger Binder und biologischer Abfälle als Ausgangsmaterial zum Ersatz von synthetischen Graphiten durch kostengünstige Graphit-Abfallprodukte und Kohlenstoffkomposite
Günstige Aluminium Stromableiter anstatt Kupfer-Metall für die Anoden.
Schwermetallfreie Alternativen zu heutigen Kathoden-Aktivmaterialien, besonders im Hinblick auf die Vermeidung von Kobalt
Detailed description
Content and focus of work
Entwicklung einer negativen Elektrode mit Aluminiumkollektor: Kohlenstoff-basierte Aktivmaterialien unter Verwendung wässriger Binder und biologischer Abfälle als Ausgangsmaterial.
Das Hauptziel im Teilprojekt von HIU/KIT ist die Entwicklung von optimierten Anodenmaterialien für NIB mit Flüssig oder Polymerelektrolyt. Die nötigen Voraussetzungen dafür erfüllen insbesondere kohlenstoffbasierte Materialien, welche ausschließlich wässrig prozessiert und in ihrer Zusammensetzung optimiert werden sollen. Die Auswahl der Materialien erfolgt dabei unter den Kriterien hohe elektrochemische Leistungsfähigkeit und industrielle Skalierbarkeit.
• Entwicklung von Hard und Soft Carbons :
Hard und Soft Carbons werden im Labormaßstab hergestellt, strukturell untersucht und elektrochemisch getestet. Von besonderem Interesse ist dabei die Erhöhung der reversiblen Kapazität (≥ 350 mAh/g). Dazu sollen die Rolle von Heteroelementen auf die elektrochemische Leistungsfähigkeit sowie die Ursachen für Leistungsverluste beim Langzeitzyklisieren genau verstanden werden. Weiterhin sollen mittels Oberflächenmodifikation und weiterer chemischer/physikalischer Maßnahmen die initialen irreversiblen Verluste verringert werden. Als Edukte für die umweltfreundliche Herstellung leistungsstarker Hard Carbons werden auch biologische Ausgangsmaterialien und Abfälle eingesetzt werden.
• Hochskalierung von ausgewählten Anodenmaterialien:
Zeitgleich zur Charakterisierung im Labormaßstab werden alle Arbeiten analog im vorindustriellen Maßstab durchgeführt und auf Skalierbarkeit optimiert. Als Ausgangspunkt dienen Vorarbeiten mit einem bereits am HIU entwickelten Hard Carbon sowie einem kommerziellem Hard oder Soft Carbon. Die Materialien werden hinsichtlich ihrer strukturellen (Dichte, Klopfdichte, Partikelmorphologie, Porosität) und elektrochemischen (initiale irreversibler Kapazitätsverlust, reversible Kapazität, Ratenfestigkeit und Zyklenstabilität) Eigenschaften untersucht und optimiert.
Project management as
Karlsruher Institut für Technologie
Großforschungsaufgaben, Campus Nord
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
DE
Funding
Funding code: 03XP0186A
Sponsor:
Project management agency (governmental):
Profile of funding:
Technologie- und Innovationsförderung
Type of funding:
PDIR
Systematic nature of the performance plan:
KB2220 Li-Ionen-Batterien
This project is part of the joint project
Other sub-projects of the joint project
Sub-project 2
Duration:
01/02/2019 - 31/07/2022
Funding code:
03XP0186B
Humboldt-Universität zu Berlin
Institut für Chemie
Fachgebiet Physikalische Chemie der Materialien / Elektrochemie
Brook-Taylor-Str. 2
12489 Berlin
DE
Duration:
01/02/2019 - 31/10/2022
Funding code:
03XP0186C
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
Standort Ulm
Geschäftsbereich Elektrochemische Energietechnologien
Fachgebiet Akkumulatoren Materialforschung – Post-Mortem Analysen und Alterungsmechanismen
Helmholtzstr. 8
89081 Ulm
DE
This project is part of the funding initiative
Sub-project lead
Sub-project manager
Alternative contact
Press contact
Mr.
Joint-project management
Joint-project coordinator
Press contact
Mr.
