LiBEST - Lithium-Ionen-Akku mit hoher elektrochemischer Leistung und Sicherheit

Eine Batterie mit großer Energiedichte und langfristig gesicherter elektrochemischer Leistung wird durch den Fortschritt und den umfangreichen Einsatz von digitalen Technologien sowie für anspruchsvolle Anforderungen im öffentlichen und gewerblichen Transportbereich benötigt. Umweltbelastungen wie Luftverschmutzung durch verbrennungsbasierte Technologien zusätzlich zu der eher schnellen Erschöpfung der derzeit bekannten fossilen Brennstoffressourcen machen die Suche nach alternativen, nachhaltigeren Technologien zwingend notwendig. Auf der Suche nach möglichen Lösungswegen ist die Entwicklung effizienter Energiespeicher vor allem im Hinblick auf die zu erwartende Elektrifizierung der Transportflotte von größter Bedeutung. Li-Ionen-Batterien (LIBs), die derzeit kommerziell verwendet werden, leiden unter gravierenden Einschränkungen wie unzureichender Energiedichte, Sicherheitsbedenken und zu hoher Kosten, die den steigenden Marktanforderungen nicht vollständig entsprechen können. Das ‘LiBEST’ Projekt soll sich auf kritische Aspekte der bestehenden Technologie konzentrieren, wie z.B. die gezielte Gestaltung der Grenzflächen Elektrode/ Elektrolyt, weiterer Optimierung der Elektrolytformulierung (einschließlich Verwendung von Additiven) und Modifizierung/Funktionalisierung der Elektrodenoberflächen zur zukünftigen Verwendung möglicher Hochenergie-Anoden- und Kathodenmaterialien wie Lithium-Metall und Silizium. Technisch und wissenschaftlich relevante Herausforderungen sind hier die Reduktion, Kontrolle oder Vermeidung möglicher Dendriten-Bildung, der Elektrolytzersetzung bei SEI-Bildung (‚solid electrolyte interphase‘) sowie der Volumenausdehnung. Zur deutlichen Steigerung der spezifischen Kapazitäten der Batterie werden sowohl Anoden- als auch Kathodenmaterialien optimiert.