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LISZUBA

Fördergeber: BMBF

Projektbearbeitung : Dominik Steckermeier

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Für die anstehenden Transformationen im Energie- und Verkehrssektor sind sichere und leistungsfähige Batterien unabdingbare Voraussetzung.
Schwefel stellt als kathodenseitiges Aktivmaterial eine sehr hohe spezifische Kapzität von 1675mAh/g zur Verfügung. Er ist ungiftig und im Gegensatz zu Übergangsmetallen, die für konventionelle Lithiumionenbatterien benötigt werden, ubiquitär verfügbar.
Festelektrolyte ermöglichen die Verwendung metallischen Lithiums als Anode, wodurch auch hier eine deutlich höhere spezifische Kapazität erreicht werden kann, als mit bei konventionellen Lithiumionenbatterien. Sie bringen jedoch auch neue Herausforderungen im Bereich der Prozessierung mit sich. Die verschiedenen verfügbaren Materialklassen unterscheiden sich zudem deutlich in ihrer Prozessierbarkeit sowie ihrer (elektro)chemischen Stabilität.
Im Projekt LISZUBA soll ich eine Hybridlösung aus einem keramischen Festelektrolyten auf Seite der Anode und einem sulfidischen Glas kathodenseitig. Während der harte keramische Festelektrolyt nicht nur stabil gegen Lithium ist, sondern auch das Dendritenwachstum unterbinden soll, kann der duktile sulfidische Festelektrolyt die Volumenänderung des Schwefels während der Zyklisierung abpuffern. Am Institut für Partikeltechnik wird primär die Prozessierung des sulfidischen Glases untersucht. Besonderes Augenmerk wird auf die Grenzfläche der beiden Elektrolyte gelegt.

Ziele und Aufgaben des iPAT

  • Zerkleinerung keramischer Festelektrolyte in den Nanometerbereich
  • Untersuchungen zur Kompositbildung aus Schwefel und Kohlenstoff
  • Entwicklung eines Hybridsystems mit festelektrolyt auf Anodenseite und Flüssiglektrolyt auf Seite der Kathode
  • Evaluierung skalierbarer Prozessrouten für die Verarbeitung sulfidischer Gläser für die Herstellung von Kathoden und Separatoren
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    Projektpartner
    Forschungszentrum Jülich; JLU Gießen; TU Berlin


    AG – Mitarbeiter

    Aktuelle Projekte

    BaSS – BatterieSicherheitsStandardisierung mehr

    3D-SSB – 3D-Strukturierung von Solid-State Kathoden zur Erhöhung der Leistungs- und Energiedichte mehr

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

    eKoZell – Umwelt- und Kostenbewertung, Modell- und Kommunikationsmanagement für das Kompetenzcluster Batteriezellproduktion – Begleitprojekt zum ProZell Cluster (eKoZell) mehrmehr

    EVOLi²S – Evaluierung der technisch wirtschaftlichen Vorteile des Open-Cell-Moduls bei Lithium-Ionen und Lithium-Schwefel Batterien im Hinblick auf stationäre und mobile Anwendungen mehr

    FesKaBat – Feststoff-Kathoden für zukünftige Hochenergie-Batterien mehr

    FestBatt – Kompetenzcluster Festelektrolyte und Feststoffbatterien mehr

    HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

    LoCoTroP – Low-cost Trockenbeschichtung von Batterieelektroden für energieeffiziente und umweltgerechte Produktionsprozesse mehr

    LiPlanet – Lithiumionen-Batteriezellen Pilotlinien Netzwerk mehr

    LithoRec II more

    Optimale Elektrodenstruktur und -dichte durch integrierte Auslegung von Misch- und Kalandrierprozessen (MiKal) mehr

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

    ÖkoTroP – Ökologisch schonende Trockenbeschichtung von Batterie-Elektroden mit optimierter Elektrodenstruktur mehr

    PräLi – Prälithiierung von Elektroden mehr

    ProfiStruk – Prozess- und Anlagenentwicklung zur prozessintegrierten In-line Strukturierung von Li-Elektroden mehr

    ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

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

    Silicon Graphite goes Industry mehr

    KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

    LithoRec II
    Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

    S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

    Sim4Pro – Digitalisierungsplattform – Simulation für die Batteriezellproduktion mehr

    ZiLsicher – Zink-Luft-Akkumulator als sicherer elektrochemischer Speicher für emissionsarme und explosionsgeschützte Industriebereiche mehr

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

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

    GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

    iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

    Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

    LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

    LithoRec II – Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld des Lithium-Ionen Recyclings more

    LiVe – Lithium-Verbundstrukturen mehr

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

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

    EFRE/BLB mehr

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

    Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien mehr