Description: Das Projekt "HochEnergieMaterialien kosteneffizient und ökologisch prozessiert; Teilvorhaben: Kontinuierlicher Prozess zur Extrusion wasserbasierter C/Si-Pasten als Beschichtungsmaterial für Anoden in Hochenergie-Lithium-Ionen-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG durchgeführt. Reichweite, Schnelladefähigkeit, Lebensdauer und Kosten von aktuellen Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen decken sich derzeit nur teilweise mit den Anforderungen der Nutzer und stellen daher Hemmnisse für die Elektromobilität dar. Daher ist es wichtig, diese Anwendungseigenschaften deutlich zu verbessern und die Kosten weiter zu senken. Die genannten Eigenschaften lassen sich mit neuen sogenannten Hochenergie-(HE-)Materialien wie Silicium-Kohlenstoff-Kompositen in der Anode und Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Materialien (NMC), die besonders reich an Lithium sind, in der Kathode erreichen (vgl. Forschungsfeld Hochenergie- und Hochleistungsbatteriesysteme). Mit neuen Fertigungsprozessen, die auf energieintensive und somit teure Schritte verzichten oder den Herstellungsprozess wesentlich verkürzen, lassen sich die Produktionskosten stark senken. Hier setzt das Projekt HEMkoop an. Das Ziel ist es, eine Hochenergie-Batteriezelle zu entwickeln, in der alle Materialien und Komponenten genau aufeinander abgestimmt sind. Durch verbesserte Rezepturen und Prozesstechnologien soll die Lebensdauer weiter gesteigert werden. Dabei kommen sogenannte Komposite zum Einsatz. Diese Verbundmaterialien sind Stoffe, die aus einem Matrix- und einem Füllstoffmaterial bestehen und im Verbund Eigenschaften besitzen, die sich von denen der Grundbestandteile wesentlich unterscheiden. Im Projekt soll ein Prozess zur Verarbeitung der Hochenergiematerialien zu Komposit-Partikeln sowie deren Verarbeitung zu Elektroden untersucht werden. Dabei sollen alle Schritte so konzipiert werden, dass sie sich später auch leicht im industriellen Maßstab einsetzen lassen. Durch die Komposit-Partikel können zwei Prozessschritte in der Elektrodenfertigung, die Dispergierung und die Beschichtung, zeitlich und örtlich voneinander getrennt werden. Dann können die Partikel - anders als zuvor - alterungsfrei aufbewahrt werden. Somit soll eine robuste und massentaugliche Produktion ermöglicht werden. Folglich kann eine völlig neue Prozesskette zur Elektrodenherstellung umgesetzt und demonstriert werden, die zu kürzeren Herstellzeiten und deutlich reduzierten Kosten führen soll. Die Projektpartner rechnen mit geringeren Investitionskosten, 60 Prozent weniger Energie- und 60 Prozent weniger Flächenbedarf. Die Technologie soll zudem für Polymerelektrolyte- und, nach geringen Anpassungen, auch für sogenannte Festkörper-Elektroden anwendbar sein. Sollten sich diese Technologien einmal durchsetzen, können in Zukunft große Änderungen in der Prozesstechnik vermieden werden.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Verbundwerkstoff ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Lithium ? Werkstoff ? Bundesrepublik Deutschland ? Treibhausgasemission ? Batterieelektrofahrzeug ? Batterie ? Erneuerbare Energie ? Industrie ? Beschichtung ? Werkstoffkunde ? Flächennutzung ? Investitionskosten ? Produktionstechnik ? Verfahrenstechnik ? Wirtschaftlichkeit ? Elektrofahrzeug ? Klimaschutz ? Emissionsminderung ? Energieplanung ? Anteil erneuerbarer Energien ? Elektromobilität ? Energietechnik ? Umweltziel ? Kosteneffizienz ? Partikel ? Umweltverträglichkeit ? Wirtschaftliche Aspekte ? Treibhausgas ? Technische Aspekte ? Neuartige Materialien ? Schutzziel ? Produktlebensdauer ? Entwicklungsprojekt ? Hochschule ? Kontinuierliches Verfahren ? Elektrode ? Betriebssicherheit ? Wertschöpfung ? Haltbarkeit ? Anode ?
Region: Lower Saxony
Bounding box: 9.16667° .. 9.16667° x 52.83333° .. 52.83333°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2018-01-01 - 2020-12-31
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