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In einer Zinksekundaerhuette werden in einem neu entwickelten Schmelzreaktor zinkarme Reststoffe, vorwiegend aus der Zinkmetallurgie, mit Zinkgehalten kleiner 15 Prozent direkt aufgearbeitet. Fluechtige Metalle, hauptsaechlich Zink und Blei werden hierbei in einem oxidischen Filterstaub stark angereichert und die restlichen Bestandteile zu einer als Baustoff verwendbaren Schlacke verschmolzen. Damit wird erstmals ein grosstechnisches, wirtschaftlich arbeitendes Aufarbeitungsverfahren fuer metallarme Vorstoffe fuer die Verhuettung von Nichteisenmetallen geschaffen. Der Schmelzreaktor besteht aus einer wassergekuehlten, zylindrischen Brennkammer mit vertikaler Achse. Er ist durch ein Uebergangsstueck mit dem Schlackenabsetzherd verbunden. Hohe Temperaturen der Schmelze und das bei der unterstoechiometrischen Verbrennung des eingetragenen Kohlenstoffs gebildete CO bewirken, dass das in der Beschickung befindliche Zink als Zinkdampf in die Gasphase uebergeht. Der Zinkdampf wird mit dem Abgasstrom aus dem Reaktor ausgetragen und gelangt nach dem Absetzherd in die Nachverbrennungskammer. Durch Zugabe einer definierten Luftmenge verbrennen Zinkdampf und CO vollstaendig zu Zinkoxid und Kohlendioxid. Die staubhaltigen Abgase (Oxidanfall ca. 6.000 t/a) des Schmelzreaktors werden mittels Gewebefilter entstaubt. Das abgeschiedene Oxid wird fuer den weiteren Transport abgefuellt. Rd. 3.000 t/a Mischoxid werden direkt in die Muffeloefen der Zinksekundaerhuette eingetragen.
Das Projekt PERFECTION basiert auf der Nutzung spezieller Materialeigenschaften zur Anwendung in mit konzentrierter Solarenergie (CSP) betriebenen Energiewandlungs- und Speicherprozessen. In CSP-Systemen werden Spiegel verwendet, um die Sonnenstrahlung zu konzentrieren, so dass sie als Wärmeenergie nutzbar wird. Die so gewonnene Wärmeenergie kann dann bei hoher Temperatur in chemische Energie umgewandelt werden. Dadurch werden 'solaren Brennstoffe' erzeugt: Wasserstoff und/oder Synthesegas. Das Ziel des Vorhabens ist es, Mischoxide mit der Perowskitstruktur und der allgemeinen Zusammensetzung ABO3 für solarthermische Brennstofferzeugungs- und Speicherprozessen zu entwickeln und zu verwenden und dabei Gemeinsamkeiten zwischen den Materialanforderungen dieser verschiedenen Prozesse auszunutzen.
Um die Verbreitung und Marktakzeptanz der Elektromobilität weiter zu fördern ist es unerlässlich, Verbesserungspotenziale zu den zentralen Fragen wie Energiedichte, spezifische Energie, Reichweite, Lebensdauer, Sicherheit oder Produktionskosten zu erforschen und zu realisieren. Die Motivation der BMW AG ist, innerhalb Effiform ein fundamentales Verständnis zur Bildung (auch als Formierung bezeichnet), Beschaffenheit und Stabilität der Oberflächenschichten beider Elektroden zu erlangen. Spezifisches Ziel des Projekts Effiform ist es demnach, auf Basis grundlegender Untersuchungen zur Formierung insbesondere der Ausbildung der anodischen Solid Electrolyte Interphase (SEI), aber auch der kathodischen Grenzschicht (Cathodic Decomposition Layer - CDL) den Formierungsaufwand hinsichtlich Zeit als auch benötigter Infrastruktur zu optimieren. Dadurch sollen die Kosten der Zellproduktion durch die Vereinfachung der Formierung stark reduziert werden. Dies soll zum einen durch die Beschleunigung der Formierung selbst, aber auch durch eine intelligente Prüfmethode zur Charakterisierung und Freigabe der Zellen erreicht werden. Des Weiteren soll durch angemessene Formierungsparameter eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer und Erhöhung der intrinsischen Sicherheit der Zellen erreicht werden, wodurch ebenfalls die Wertschöpfungskette optimiert werden würde. Diese Ziele sollen mit state-of-the-art Materialien (Graphit, NCM) erreicht werden. Parallel dazu soll untersucht werden, inwieweit die Ergebnisse auf advanced Materialien (z.B. Si/C Komposite) und Prozesse übertragbar sind. Neben der Beratung und Begleitung in Fragen zur Zelltechnologien in diversen AP ist die BMW AG für die Untersuchung der Schnittstelle Hersteller/Anwender verantwortlich. Die Konsortialführerschaft übernimmt die Firma VARTA. Mit diesen Zielstellungen soll für die deutsche Industrie im internationalen Wettbewerb ein deutlicher Kosten- und Qualitätsvorteil und Wissensvorsprung im Bereich der Batteriezellfertigung erreicht werden.
Im Rahmen dieses Teilprojektes sollen die von den Projektpartnern erforschten und optimierten Batteriekomponenten zu Zellen mit besonderer Eignung für Anwendungen in der Elektromobilität und Logistikanwendungen verarbeitet werden. Das inhaltliche Ziel liegt in der Erforschung neuer Batteriekomponenten-kombinationen bestehend aus LTO Anoden, Hochvoltkathoden und innovativen hochvoltkompatiblen Elektrolyten, die mit neuartigen, leistungsstarken und thermomechanisch besonders stabilen Separatoren kombiniert werden. Weiterhin soll das Zelldesign für die Demonstratorzellen erstellt werden, anhand deren die Projektziele bei den Anwendern dargestellt werden sollen. In diesem Teilprojekt Nachdem zu Beginn des Projektes Referenzzellen aufgebaut wurden, wird Parallel zur Komponentenentwicklung der Konsortialpartner am ISIT die Integration der einzelnen Zellkomponenten untersucht, indem laufend Vollzellen mit dem jeweiligen Optimierungsstand der Zellkomponenten gebaut werden. Schließlich soll auf diese Art eine vollständige Integration aller neuen Komponenten (LTO-Anode, LMNO-Kathode, Separator, Elektrolyt) erfolgen. Die so erhaltenen Zellen werden in Hinblick auf die Projektziele charakterisiert. Zusätzlich werden weiterführende Messungen bezüglich Ladeverhalten, Zykelstabilietät und Gasentwicklung an der Zellen durchgeführt. Dieser Ablauf wird in diesem Teilprojekt für 2 Materialgenerationen durchlaufen. Zusätzlich umfasst das Teilprojekt noch die Mitarbeit am Zelldesign für die Demonstratorzellen und den Test der Demonstratorzellen bei verschiedenen Temperaturen.
Vorhabensziel ist es, die von den Projektpartnern gelieferten, mit PCM-Materialien gefüllten und versiegelten Hohlkugeln mit einer katalytischen Beschichtung zu versehen, die aus einer Grundschicht mit vorwiegend Aluminiumoxid mit einer hohen spezifischen Oberfläche und einer katalytischen Aktivkomponente (Edelmetall oder Übergangsmetall-Mischoxid) besteht. Die so erhaltenen Katalysatoren werden als Schüttung in einem Modellgasprüfstand mit konventionellen Katalysatoren verglichen. Dabei sollten aufgrund der Wärmeübertragungseigenschaften deutliche Vorteile erkennbar sein. Bei der Auswahl der Versiegelung werden wir beratend mitwirken, da die Beschichtung erfahrungsgemäß nicht auf allen metallischen Oberflächen gut haftet. Es werden zunächst Beschichtungen an Werkstoffproben des Versiegelungsmaterials und der Kugeln durchgeführt, dann erfolgt die Beschichtung der PCM-Kapseln selbst. Hier werden zunächst die Parameter für eine ausreichende, gleichmäßige und feste Grundbeschichtung ermittelt und optimiert. Die Beschichtung mit der Aktivkomponente erfolgt mittels Tauchverfahren, auch hier werden Parameter angepasst. Die so erhaltenen Katalysatoren werden in Bezug auf die Totaloxidation eines VOC-Schadstoffs (Heptan) mit anderen gängigen Katalysatoren (Schüttung, Wabenträger, Metallschaumträger) verglichen.
Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung und Erforschung von Technologien zur Gasphasen - Metallisierung nanoskaliger Mischoxidpartikel. Dabei integrieren wir uns in das Verbundprojekt mit Untersuchungen bzgl. der Deagglomeration von Nanopartikeln und deren anschließender Metallisierung. Der Schwerpunkt der Arbeiten in diesem Projekt liegt zunächst auf grundlegenden Untersuchungen bzgl. eines geeigneten Verfahrens zum Einbringen der Partikel in die Gasphase und anschließende Tests zur Konditionierung der Partikel. Anschließend soll eine Gasphasen - Metallisierung der deagglomerierten Nanopartikel vorgenommen werden.
Entwicklung und Optimierung eines industrietauglichen Abscheideprozesses für amorphe Schichten auf Basis von InZnO (IZO) als Alternative zu heutigen Standard-Fensterschichten aus ZnO:Al (AZO) für Cu(In,Ga)(S,Se)2-Solarmodule (CIGS). Schon bei CIGS-verträglichen, niedrigen Abscheidetemperaturen sind für IZO amorphe Schichten zu erwarten, die aufgrund höherer Ladungsträgerbeweglichkeit ein besseres Verhältnis von Transmission zu Widerstand im Vergleich zu herkömmlichem ZnO:Al aufweisen sollten. Die erwartete gute Substratbedeckung amorpher Schichten und die im Vergleich zu AZO hohe intrinsische Stabilität gegenüber Feuchte lassen verbesserte Langzeitstabilität der CIGS-Module erwarten.
Das Ziel des Teilprojekts ist die Entwicklung katalytisch aktiver Mischmetalloxide (MMO) mit angepasster chemischer Zusammensetzung, optimierter Partikelmorphologie und hoher katalytischer Aktivität, die in der Abgasreinigung und in der Wasserelektrolyse eingesetzt werden sollen. Durch die höhere Verfügbarkeit der verwendeten Rohstoffe gegenüber den bisher eingesetzten Edelmetallen sollen letztere substituiert, die Anlagenkosten gesenkt und Ressourcen eingespart werden. In der alkalischen Elektrolyse sollen die MMO-Elektrokatalysatoren den Wirkungsgrad um ca. +5 %-Punkte steigern und dadurch eine effizientere Energiespeicherung ermöglichen. Insgesamt sollen die ökonomischen und umweltrelevanten Vorteile der MMO-Materialien für die genannten Einsatzgebiete nachgewiesen werden, um die Voraussetzungen für die Überführung in industrielle Prozesse zu schaffen. Schwerpunkt der Arbeiten ist die Identifikation geeigneter MMO-Zusammensetzungen und die Entwicklung von Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien, um die Voraussetzungen zur industriellen Nutzung der MMO-Materialien zu schaffen. Dazu werden unterschiedliche Herstellungs-, Konditionierungs- und Verarbeitungsverfahren eingesetzt. Durch die umfassende Charakterisierung der anwendungsrelevanten Eigenschaften soll im Verlauf des Fördervorhabens eine iterative Optimierung der Materialien und Verfahren realisiert werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 44 |
| Europa | 4 |
| Land | 4 |
| Wissenschaft | 15 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 8 |
| Förderprogramm | 32 |
| Gesetzestext | 4 |
| Text | 1 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 16 |
| Offen | 32 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 43 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 3 |
| Keine | 30 |
| Webseite | 15 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 22 |
| Lebewesen und Lebensräume | 21 |
| Luft | 25 |
| Mensch und Umwelt | 48 |
| Wasser | 18 |
| Weitere | 40 |