Description: Das Projekt "Wasserbasierte hochkapazitive Li-Ionen-Batterieelektroden für elektrisches Fliegen, WaBaFli - Wasserbasierte hochkapazitive Li-Ionen-Batterieelektroden für elektrisches Fliegen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg.Ziel des Vorhabens ist es, leichte, sichere, kostengünstige und nachhaltige Lithium-Ionenzellen mit hoher spezifischer Energie zu entwickeln und den erforderlichen Hintergrund entlang der Wertschöpfungskette bis hin zur industriellen Fertigung zu erforschen. Sowohl für die Anode als auch für die Kathode werden Aktivmaterialien aus redundanten Rohstoffen mit hoher spezifischer Energie und Sicherheit statt mit dem schädlichen Lösungsmittel NMP wasserbasiert verarbeitet. Bedenkliche bzw. teure Materialien im üblichen Herstellungsprozess werden substituiert: In der Kathode wird ein kobalt- und nickelfreies Kathodenmaterial (LMFP) eingesetzt, das im Projekt angepasst entwickelt wird. Auf der Anodenseite wird Graphit mit hochkapazitivem, redundantem SiOx (x kleiner als 2) kompoundiert. Ein Prozess für die wasserbasierte Herstellung sehr dicker, zu Rundzellen wickelbarer Elektroden aus diesen Materialien wird erarbeitet. Dabei wird auch die Extrusion als innovative, hocheffiziente Möglichkeit der kontinuierlichen Prozessierung bis hin zum Maschinenkonzept erforscht. Der Projekterfolg wird an Prototyp-Zellen in Form von gestapelten Pouchzellen, gewickelten Knopfzellen und 21700-Zellen evaluiert. Im Teilprojekt des ZSW werden Herausforderungen, die mit der Herstellung sehr hochkapazitiver Elektroden und insbesondere der wasserbasierten Herstellung einhergehen, untersucht. Ergänzend zur Erarbeitung geeigneter Rezepturen wird ein industrietauglicher Herstellungsprozess erforscht, der die Schritte Dispergieren, Beschichten, Trocknen und Kalandrieren umfasst. Neben dem diskontinuierlichen Mischen wird die Extrusion als kontinuierlicher Prozess erforscht. Ein grundlegendes Verständnis des Zellenkonzepts, das auch den hohen irreversiblen Kapazitätsverlust des Anodenmaterials (C/SiOx) und dessen große Volumenarbeit berücksichtigt, wird erarbeitet. Wasserbasierte dicke Elektroden werden im Pilotmaßstab im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt und zu Prototyp-Zellen als Demonstrator verbaut.
SupportProgram
Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Kobalt ? Graphit ? Lithium ? Lösungsmittel ? Gerätebatterie ? Batterie ? Chemische Zusammensetzung ? Diskontinuierliches Verfahren ? Energie ? Industrieproduktion ? Ionen ? Produktionstechnik ? Rohstoff ? Trocknung ? Zelle ? Dispergierung ? Elektrode ? Kontinuierliches Verfahren ? Prototyp ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-11-01 - 2024-10-31
Accessed 1 times.