HighSafe - Nachhaltige, umweltfreundliche, sichere Hocheenrgie-Lithiumionen-Batterien: Materialien, Zellen und Modellierungen

Die weitere Erhöhung der spezifischen Energie bzw. Energiedichte wieder aufladbarer Lithium-Ionen-Batterien bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit sowohl unter Operations- als auch Missbrauchsbedingungen und einer langen Lebensdauer ist die zentrale Herausforderung für die weitere Entwicklung von Energiespeichern sowohl für automobile als auch für stationäre Anwendungen. Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Schlüsselmaterialien für die nächste Generation von Hochenergie-Lithium-Ionen-Zellen, die die Anforderungen an Energiedichte, Lebensdauer, Sicherheit, Nachhaltigkeit und Verfügbarkeit der Rohstoffe erfüllen. Hierbei werden eine Reihe neuer Materialentwicklungsansätze verfolgt, die sich grob in vier Kategorien aufteilen lassen: Elektrodenmaterialien, Additive und Binder, Separatoren und Elektrolyte. Die Materialentwicklung wird unterstützt durch Kompatibilitätsuntersuchungen ausgewählter Materialkombinationen in Vollzellen, Untersuchungen zur thermischen und mechanischen Stabilität von Elektroden und Zellen und durch Modellierungen und Simulationen von der Elektrode zur Zelle. Das Projekt ist multidisziplinär aufgebaut und verfolgt einen integrativen Ansatz, der alle Schlüsselkomponenten der Batterie umfasst. Die Arbeiten werden in enger Kooperation zwischen vier taiwanesischen und drei deutschen Forschungsgruppen durchgeführt.