Wann kommt die ökologische Festoffbatterie?

Sie kommen ohne brennbare Elektrolyte aus und auch ohne giftige Materialien wie Kobalt.  Hinzu kommt, dass sie höhere Energiedichten sowie kürzere Ladezeiten ermöglichen. Die Rede ist von Festkörperbatterien. Noch stehen sie nicht zur Verfügung, aber es wird intensiv daran gearbeitet.

Feststoffbatterien versprechen u. a. schnelle Ladefähigkeit und sind deshalb vor allem für den Einsatz in Elektroautos attraktiv. (Bildquelle: Hochschule Landshut)

Lithium-Ionen-Akkus spielen derzeit bekanntlich eine wichtige Rolle für die Energiewende. Allerdings lassen sie sich kaum noch technisch verbessern, so dass derzeit nach Alternativen geforscht wird: eine davon sind vielversprechende Feststoffbatterien. Sie sollen sicherer sein, mehr Energie speichern können und sich auch noch schneller laden lassen. Aber halten die neuen Super-Batterien, was sie versprechen? Die Antwort lautet: noch nicht. Denn dieser Batterietyp bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich, die es zu meistern gilt, bevor er in die Massenproduktion gehen kann.

Um alle noch ausstehenden Fragen zu beantworten, entwickelt das Technologiezentrum Energie (TZE) der Hochschule Landshut gemeinsam mit dem Helmholtz-Institut Münster, dem Helmholtz-Institut Ulm und dem Karlsruher Institut für Technologie in den nächsten drei Jahren neue Konzepte für leistungsfähige und sichere Batterien mit Feststoffen auf Polymerbasis.

Der optimalen Lösung auf der Spur

Da viele feste Stoffe den Stromfluss hemmen, konnte bisher noch keine ideale Lösung gefunden werden. Deshalb arbeiten die Forscherinnen und Forscher derzeit daran, die Elektrolyte auf der Basis von Polymeren zu optimieren. Erklärtes Ziel ist, die theoretisch maximale Energiedichte auszunutzen. Außerdem ließen sich durch die Verwendung einer lithiumfreien Anode die Produktionskosten für Batterien erheblich senken, da die Verarbeitung von metallischem Lithium komplexe Prozesse erfordert.

Am Ende des Projekts wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Kompetenzclusters Materialien bereitstellen, die Deutschland befähigen, in Zukunft führend im Bereich der Batteriespeicher zu werden. Im Austausch mit der Industrie entwickeln sie Strategien, die im Rahmen einer Pilotfertigung angewendet werden sollen. Dabei wollen die Forschenden gleich von Anfang an die späteren Bedürfnisse der industriellen Entwicklung mitdenken.

Dieses Projekt mit der Bezeichnung FestBatt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Ausführliche Infos findest du hier.

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