KIT

Bereits zuvor haben die Forschenden einige Kandidaten für Materialien für Feststoffbatterien erforscht. Mit der Auswahl und Validierung der passenden Zellkomponenten sollen weitere Hürden zu einer Serienfertigung genommen werden.

Das KIT koordiniert das Forschungsprojekt, das die Produktion von Klein-, Mittel- und Großserien von Batteriezellen wirtschaftlich machen soll. Zunächst konzetrierten sich die rund 200 beteiligten Wissenschaftler auf die Digitalisierung und den Einsatz von künstlicher Intelligenz sowie Maschinellem Lernen in der Produktion.

Im Verbundvorhaben „LeMoStore“ sollen mehrere kleine Batteriemodule, die auf verschiedenen Speichertechnologien basieren, flexibel kombiniert und über einen Modularen Multi-Level-Umrichter effizient an das Stromnetz angebunden werden. Lade- und Entladeleistung werden dabei strategisch aufgeteilt.

Das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt wird vom Autokonzern BMW koordiniert. Ziel ist es, eine Lithium-Batterie der nächsten Generation zu entwickeln, die hohe Sicherheit und Energiedichte auf Zellebene aufweist und so die Reichweite von Elektroautos verlängert.

Mit bis zu 740 Millionen Euro werden die Projekte vom Bundesforschungsministerium gefördert. Es geht dabei um die Möglichkeit, grünen Wasserstoff direkt auf hoher See zu produzieren, den Transport sowie die Serienfertigung von Elektrolyseren.

Die Karlsruher Forscher zeigen, dass gerade bei sehr hohen Spannungen und unter dynamischen Bedingungen unerwartete Strukturänderungen auftreten. Ihre Arbeit könne dazu beitragen, verbesserte und effizientere Katalysatoren zu entwickeln.

Die Wissenschaftler aus Karlsruhe und Ulm haben eine vielversprechende Kombination für leistungsfähige Speicher gefunden: Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weitestgehend erhalten bleibt.

Die Forscher sehen in Analytik und Qualitätssicherung entscheidende Hebel für Güte, Sicherheit und Kosten einer Batteriezelle. Beides soll in jeden Schritt der Prozesskette implementiert werden.

Dank der Kombination von zwei Verfahren hat ein Forschungsteam am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ein Perowskit-Solarmodul fast ohne Skalierungsverluste hergestellt. Der neue Rekord-Wirkungsgrad wurde auf einer Fläche von vier Quadratzentimetern erzielt.

Die Forscher wollen Strom in Form von Hochtemperatur-Wärme speichern. Das KIT konzentriert sich dabei auf Flüssigmetall-Technologien, das DLR auf Salzschmelzen.