Description: Das Projekt "BiSSFest - Bipolare Stapelung sulfidischer Festkörperbatterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Anorganische und Analytische Chemie durchgeführt. Die Festkörperbatterie als Weiterentwicklung der konventionellen Lithium-Ionen-Batterie stellt zukünftig sowohl in Bezug auf Performance als auch Sicherheit eine besonders aussichtsreiche Technologie dar. Zur Etablierung dieser Zellen ist das übergreifende Ziel dieses Projektes die Erarbeitung skalierbarer Prozesstechnologien für die verschiedenen Prozessschritte entlang der Prozesskette von Materialsynthese bis Zellbau und deren Evaluierung hinsichtlich der Skalierbarkeit vom Labor- zum Produktionsmaßstab. Zur Erarbeitung der skalierbaren Prozesskette sollen sulfidische Elektrolyte (FE) in einer von der zu entwickelnden skalierfähigen Anlage mechanochemisch synthetisiert werden. Die FEs werden anschließend unter Verwendung von entwickelten Bindern zu Kompositkathoden auf Stromableitern, welche sich zum Aufbau von Bipolarzellen eignen, prozessiert. Um die Stabilität der Aktivmaterialien gegenüber dem reaktiven FE zu erhöhen und somit die erreichbare Zellperformance zu steigern, sollen diese in einem vorgeschalteten Schritt beschichtet werden. Um im Vergleich zu etablierten Zellkonzepten höhere Energiedichten zu erreichen, werden Lithium-Metall-Anoden hergestellt. Die hergestellten Kompositelektroden und entstehenden Grenzflächenstrukturen werden charakterisiert, um relevante Mikrostruktur-Eigenschafts-Beziehungen zu ermitteln. Aus den sulfidbasierten Elektroden wird nach einer Charakterisierung der handhabungsrelevanten Materialeigenschaften die Zellfertigungsprozesse für mehrlagige, bipolare Zellen im Labormaßstab entwickelt und den Einfluss prozessimmanenter Belastungen auf die elektrochemische Zellperformance analysiert. Aufbauend auf dieser Prozesskette wird die Produktion entsprechender Zellen in einem größeren Maßstab umgesetzt. Da nach aktuellem Stand sulfidbasierte Zellen bei sehr hohen Betriebsdrücken zyklisiert werden, ist die Festigkeit und Dichtigkeit der Zellgehäuse unter diesen Bedingungen besonders kritisch.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Münster ? Lithium ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Elektrochemie ? Elektrolyt ? Analytische Chemie ? Batterie ? Metall ? Bewertung ? Technik ? Verfahrenstechnik ? Zelle ? Elektrode ? Höhenstand ? Leistungsfähigkeit ? Standfestigkeit ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-12-01 - 2024-11-30
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