Verbundprojekt »SOLID« am Fraunhofer ISC
Langlebige Festkörper-Akkus für hohe Ladegeschwindigkeiten
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC arbeiten an Batterien künftiger Elektrofahrzeuge. Im Rahmen des Verbundprojekts »SOLID« soll ein Produktionsverfahren auf Sol-Gel-Basis entstehen, um sichere und leistungsfähige Lithium-basierte Festkörperbatterien herzustellen.
Im Vergleich zu konventionellen Lithium-Ionen-Batterien bieten Festkörperzellen entscheidende Vorteile durch erweiterte Spannungsfenster und sind, aufgrund des rein keramischen Aufbaus, auch nicht brennbar.
Das Verbundprojekt »SOLID« bemüht sich um »Innovative Festkörperbatterien auf Basis von Sol-Gel-Materialien mit Li-Metallanode und implementierter 3D-Strukturierung«. Das SOLID-Konsortium möchte Batteriezellen aus Sol-Gel-Schichten herstellen und so ein Konzept für Lithium-basierte Festkörperbatterien entwickeln – höhere Energiedichte bei gleichzeitig höheren Spannungen. Das Projektziel sind sichere, leistungsfähige und kostengünstige Batterien mit hoher Lebensdauer und Ladegeschwindigkeit.
Eine besondere Produktionsherausforderung liegt in den benötigten Schichtdicken im Sol-Gel-Verfahren:
- Komplexe Anforderungen an Synthese, Herstellung und Aushärtungsverfahren
- Widerspruch zu guter Ionenleitfähigkeit
Daher ist eines der Teilziele, durch eine neue Beschichtungsmethode hohe Dicken bei hoher Leistungsfähigkeit zu erzielen. Das Fraunhofer FuE-Zentrum Elektromobilität Bayern »FZEB« produziert im Verbundprojekt die Stromableiter-, Elektrolyt- und Kathodenschichten – ebenfalls im Sol-Gel-Verfahren.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit 3,2 Mio. Euro – für die Laufzeit bis September 2020.
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