Description: Das Projekt "MiTemp - Mitteltemperatur-Natriumbatterien mit flüssiger Natriumanode und wässriger Iodkathode" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik, Arbeitsgruppe Verfahrenstechnische Maschinen (VM) durchgeführt. Ein Mitteltemperatur-Natrium-Batteriesystem mit hoher Effizienz, Sicherheit und niedrigen Kosten soll als gut skalierbare Alternative zu etablierten Hochtemperatur-Natrium-Batterien für kleine und mittlere stationäre Anwendungen entwickelt werden. NaSICON-basierte (Natrium Super Ionic CONductor) keramische Materialien ersetzen durch ihre höhere chemische Beständigkeit gegenüber wässrigen Medien die bislang üblichen Natrium-beta''-Aluminat-Keramiken. Diese sind zudem einfacher und bei niedrigeren Sintertemperaturen herstellbar, wobei auch eine Prozessierung an Luft möglich ist. Die Benetzung mit Natrium, die bei den angestrebten Temperaturen nicht vollständig ist, soll z.B. durch Oberflächenbehandlung bzw. -beschichtung der Keramik deutlich verbessert werden. Auf der Kathodenseite erfolgen zahlreiche Tests, um geeignete Stromableitermaterialien und -geometrien zu identifizieren. Um die Benetzungseigenschaften der Keramik mit Natrium besser zu verstehen und den Einfluss der Zellgeometrie auf die elektrochemische Performance zu untersuchen, sind umfangreiche Simulationen geplant. Im Projekt wird ein Demonstrator entwickelt, der zu einem vereinfachten Aufbau, erhöhter Energiedichte und Kostenreduktion führt. Besondere Herausforderungen sind die Abdichtung der Elektrodenräume gegenüber dem keramischen Separator. Alternative Konzepte für Kathodenseite, Separator und Gehäuse werden einzeln und als Vollzellen getestet und simulationsgestützt ein optimales Designkonzept abgeleitet. Ein erstes Upscaling von Laborzellen auf den Technikumsmaßstab ermöglicht ein besseres Benchmarking mit etablierten Technologien. Die Attraktivität für einen Transfer in die Industrie wird so gesteigert.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Aluminat ? Keramik ? Natrium ? Elektrochemie ? Batterie ? Industrie ? Beschichtung ? Kostensenkung ? Simulation ? Technik ? Verfahrenstechnik ? Oberflächenbehandlung ? Benchmarking ? Abdichtung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding box: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2019-01-01 - 2021-12-31
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