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HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner : Wolfgang Haselrieder

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Ziel des Vorhabens „HighEnergy“ im ProZell Cluster ist es, die Performance von Lithium-Ionen-Zellen bei gleichzeitiger Einsparung von Material- und Herstellungskosten zu erhöhen und damit die Voraussetzungen für eine Technologie- und Kostenführerschaft einer großskaligen Batterieproduktion in Deutschland zu etablieren. Das Projekt verfolgt hierzu einen dualen Ansatz und vereint die Expertisen von prozess- und verfahrens-technischen Arbeitsgruppen mit fundiertem Know-how von Forschern im Bereich der elektrochemischen und strukturbasierten Simulation und Modellierung von Batterien.

Abb.: Ladungstransportprozesse innerhalb einer Elektrodenbeschichtung

Ziele und Aufgaben des iPAT

  • Prozess- und Produktentwicklung für Hochenergieelektroden mit Eignung für eine kontinuierliche und kosteneffiziente Produktion
  • Signifikante Steigerung der Energiedichte durch Realisierung hoher Flächenkapazitäten (3 – 9 mAh/cm2) – Minimierung lokaler Verarmung an Ladungsträgern für die Maximierung der Flächenkapazität durch hierarchische Strukturierungskonzepte
  • Strukturierung: Materialseitig – Binder, Leitadditive, Aktivmaterialpartikelgröße, Si-Anteile Prozessseitig – Fokus auf Misch und Kalandrierprozess
  • Schwerpunkt in der Entwicklung von Graphit-Silizium-Anoden: „Identifikation des Optimums von möglichst hoher Kapazität und ausreichender Zyklenstabilität für technische Anwendungen
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    Feste Projektpartner

    TU Braunschweig – Institut für Partikeltechnik, AG Batterie-Verfahrenstechnik, iPAT und Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik, InES; ZSW – Akkumulatoren Materialforschung; KIT – Institut für Thermische Verfahrenstechnik, TFT und Institut für Produktionstechnik, iwb; Uni Ulm – Institute of Stochastics; DLR, ULM Computergestützte Elektrochemie


    AG – Mitarbeiter

    Aktuelle Projekte

    BenchBatt – Prozesstechnische Energie-Optimierung und Validierung von Lithium-Ionen- und Lithium-Schwefel-Batterieelektroden mehr

    DaLion – Datamining in der Produktion von Lithium-Ionen Batteriezellen mehr

    FesKaBat – Feststoff-Kathoden für zukünftige Hochenergie-Batterien mehr

    HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

    MultiDis – Multiskalenansatz zur Beschreibung des Rußaufschlusses im Dispergierprozess für eine prozess- und leistungsoptimierte Prozessführung mehr

    ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

    Roll-It – Rolle-zu-Rolle-Intensivnachtrocknung mehr

    KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

    Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung – Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen! (MOBIL4e) mehr

    Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien  mehr

    EFRE/BLB  mehr

    GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

    LithoRec II
    Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

    Akuzil – Entwicklung von Materialien und Komponenten für Zink-Luft Sekundärelemente unter Berücksichtigung von Systemrestriktionen und Systemoptionen mehr

    Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

    iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

    SafeBatt – Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen-Batterien mehr

    S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

    Abgeschlossene Projekte

    ProLiEMo – Produktionsforschung für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien für ElektroMobilität  mehr

    LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

    LiVe – Lithium-Verbundstrukturen mehr

    Vorträge