Das Projekt "ExcellentBattery - MeetHi-EnDII: Weiterentwicklung und Untersuchung von Materialien auf metallischen Anodenwerkstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Innerhalb des Teilprojektes sind die Arbeitsgruppen Finsterbusch, Spatschek und Kungl des Forschungszentrums beteiligt. Fokus der Arbeiten der Arbeitsgruppe Finsterbusch ist die Skalierung des Herstellungsprozesses von Festkörperbatterien auf größere Zellgrößen und die damit einhergehende Skalierung aller Prozessschritte. Zusätzlich sollen Beschichtungen für Festkörperelektrolyte zur Unterdrückung des Li-Dendritenwachstums in enger Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen in Münster entwickelt werden. Die Arbeitsgruppen Finsterbusch und Spatschek entwickeln zudem durch enge Verzahnung von experimentellen mit theoretischen Arbeiten Modelle zur Beschreibung von Alterungsmechanismen in Festkörperzellen. Die Arbeitsgruppe Kungl entwickelt Zellen basierend auf einem zu Lithium-Metall instabilen Elektrolyten, so dass hier die Charakterisierung und Modifizierung der Grenzfläche Elektrolyt-Anode im Mittelpunkt steht Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojektes werden innerhalb von 4 Unterarbeitspaketen die entsprechenden Aufgabenstellungen in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern bearbeitet. Die Herstellung von großformatigen Festkörperzellen erfolgt über etablierte vollkeramische und bei Bedarf Dünnschichttechniken, die bei Bedarf modifiziert werden. Neben der Zellherstellung liegt der Fokus auf der experimentellen und simulativen Beschreibung der Grenzfläche zwischen Festkörperelektrolyt und Lithium-Anode. Dabei kommen vor allem elektrochemische, spektroskopische und theoretische Methoden zur Anwendung.
Das Projekt "ExcellentBattery - MeetHi-EnDII: Weiterentwicklung und Untersuchung von Materialien auf metallischen Anodenwerkstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Anorganische und Analytische Chemie durchgeführt. Die Ziele der Gruppen WWU/MEET umfassen die Entwicklung und Optimierung der Batteriekomponenten sowie die Zellfertigung. Dabei konzentriert sich die Arbeit auf Elektrolyte und deren Kombination mit metallischen Anodenwerkstoffen für Zellen mit hoher Energiedichte. Im Bereich der Synthese geht es um die Optimierung der Elektrolytsysteme, die auf Basis von Polymer-, Gelpolymer- sowie Hybridelektrolyte beruhen. Der Schwerpunkt bei den Elektroden liegt auf der Anoden-Seite. Der Fokus liegt hierbei auf der Optimierung der Grenzfläche zwischen Lithiummetall-Anode und der hergestellten Elektrolyte sowie der Modifizierung dieser zur Steigerung der Zellstabilität. Die Arbeiten sind eng mit den anderen Standorten des Projekts verknüpft. Die Arbeiten der Gruppen der WWU und des MEET konzentrieren sich dabei auf die Optimierung von Elektrolytmaterialien, Modifizierung des Anodenmaterials und Herstellung von Kathodenmaterialien. Bei der Zellfertigung am Standort Münster werden die einzelnen Komponenten auf ihre Kompatibilität untersucht. Dabei werden die Materialeigenschaften einzelner Komponenten und besonders die Grenzfläche Lithiummetall-Anode/Elektrolyt genau betrachtet und charakterisiert. Neben der elektrochemischen Analyse werden die Gruppen des Standortes Münster Modellierungen zu Grenzflächenwiderständen an Anoden mit ausgewählten Elektrolytsystemen durchführen.