12. November 2019

Bessere Batterien für Elektroautos

Wissenschaftler wollen im Dachkonzept „Forschungsfabrik Batterie“ neuartige Batterien entwickeln, die bei gleichem Volumen mindestens 70 Prozent mehr Energie für Elektrofahrzeuge und Smartphones speichern als herkömmliche Lithium-Ionen-Lösungen. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kompetenzclusters für Batteriematerialien „ExcellBattMat“ steuert das Dresdner „ExcellBattMat-Zentrum“ beispielsweise im Projekt „KaSiLi: Strukturmechanische Kathodenadaption für Silizium- und Lithiumwerkstoffe“ Schlüsselkomponenten für diese neue Batterie-Generation bei. Die Forscher von Fraunhofer, TU-Dresden und Leibniz arbeiten seit dem 1. November 2019 gemeinsam an innovativen Batterie-Elektroden, die aus hauchdünnen Silizium- oder Lithiumschichten bestehen, um hohe Energiedichten zu erreichen.

Um die unterschiedlichen Technologien in Prototypen zu gießen und zur Serienreife zu führen, ergänzen die KaSiLi-Partner gegenseitig ihre Forschungsstärken. Das Fraunhofer IWS bringt seine Erfahrungen in der Dünnschicht-Technologie ein. Das Fraunhofer IKTS kümmert sich um die oxidische Kathodentechnik und deren Skalierung. Das Nanoelektronik-Labor „NaMLab“ der TU Dresden (TUD) untersucht mit speziellen Spektroskopie-Anlagen die neudesignten Anoden. Das Leibniz IFW Dresden fokussiert sich auf die strukturellen Analysen der Elektrodenschichten. Die TUD-Lehrstühle für anorganische Chemie von Prof. Stefan Kaskel und für anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe von Prof. Alexander Michaelis übernehmen die Vorlaufforschung für neue Elektroden-Aufbauten.

Außerdem kooperieren die Dresdner Institute mit den drei anderen ExcellBattMat-Zentren Deutschlands aus Münster, München und Ulm. Die Dresdner Forscher agieren dabei als eine Art Hightech-Schmiede für neue Werkstoffe innerhalb des deutschlandweiten Dachkonzepts „Forschungsfabrik Batterie“, das zahlreiche Batterie-Förderaktivitäten des BMBFs unter einem Dach vereint.

Weitere Details zum „KaSiLi“-Projekt erhalten Sie in den Mitteilungen des Fraunhofer IWS.


Foto ©Fraunhofer IWS Dresden: Aufbau von Pouchzellen in drei Stufen: Die Zellen werden durch Stapeln von Einzellagen aus Elektroden und Separatoren assembliert. Das ermöglicht industrienahe Materialtests für verschiedenste Zellsysteme.

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