Projekt „Alano“: Feststoffbatterien für Elektromobilität vorwärts bringen

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Im September ist das Forschungsprojekt „Alano“ gestartet. Die Abkürzung steht für „Alternative Anodenkonzepte für sichere Feststoffbatterien“. Unter Koordination von BMW wollen die Partner aus Industrie und Forschung die Feststoffbatterien für den Einsatz in der Elektromobilität voranbringen. Unter anderem ist auch das Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU), das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Ulm gegründet wurde, an dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Vorhaben beteiligt. Es sei auf drei Jahre angelegt.

Ziel sei es, eine Lithium-Batterie der nächsten Generation zu schaffen. Lithiummetall als Anodenmaterial und ein fester Elektrolyt sollen dabei für hohe Sicherheit und Energiedichte auf Zellebene sorgen. Die Forschungspartner betonen als Vorteil, wenn beide Elektrolyte aus Feststoffen sind, die schwere Entflammbarkeit der Batterien. Zudem könnten sie nicht auslaufen. Daher gehe es bei „Alano“ darum, die Energiedichte der Feststoffbatterien zu erhöhen und gleichzeitig die hohe Sicherheit beizubehalten. „Lithiummetall als Anodenmaterial besitzt das Potenzial, die Energiedichte auf Zellebene erheblich zu steigern und damit die Reichweite von Elektroautos deutlich zu verlängern“, erklärt Stefano Passerini, Direktor des HIU und Leiter der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien am HIU.

Im Zuge des Projektes würden unterschiedliche auf Lithiummetall basierende innovative Anodenkonzepte für Feststoffbatterien evaluiert, um die Reaktivität, Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Anode zu optimieren und diese in einer robusten Zelleinheit mit hoher Energiedichte zu integrieren. Die Kombination mit einem festen Elektrolyten sei dabei entscheidend, da Feststoffelektrolyte deutlich weniger reaktiv seien als Flüssigelektrolyte. Gleichzeitig ergebe sich damit die Möglichkeit, kinetisch stabile Grenzflächen auszubilden. Dies verbessere die Sicherheit wesentlich, hieß es vom HIU. Zudem erhöhe es die Robustheit der Zellen, wodurch Handhabung, Kühlung und Systemintegration leichter werden. Die Kosten auf Zell-, Modul- und Systemebene ließen sich damit senken bei gleichzeitig steigender Lebensdauer der Zellen.

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