Das Projekt "Batt3D - Hochleistungs- und Feststoffbatterien auf Basis dreidimensionaler Stromableiter, Teilvorhaben A: Metallschaum" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alantum Europe GmbH.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen dreidimensionalen, schaumbasierten Elektrodenstruktur für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen und festen Elektrolyten. Durch das spezielle Design dieser Elektroden können die Energie- und Leistungsdichte sowie die intrinsische Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Batteriezellen spürbar verbessert werden. Konventionelle Lithium-Ionen-Batteriekonzepte basieren auf zweidimensionalen Elektrodenstrukturen. Im Regelfall sind dies Aktivmaterialschichten auf einer Metall-Trägerfolie, die zusammen mit einem Polymer-Separator gestapelt werden. Das hier vorgeschlagene Konzept sieht im Gegensatz dazu die Verwendung dreidimensionaler, schaumbasierter Strukturen als Träger für die Aktivmaterialien vor. Durch die große innere Oberfläche der Schäume wird die für den Ionenaustausch zur Verfügung stehende Fläche drastisch gesteigert. Dadurch kann die abrufbare Leistung in gleichem Maße erhöht werden. Da die Schäume gleichzeitig eine hohe Porosität von 95% und mehr aufweisen, ist die volumetrische Energiedichte gleichzeitig ebenfalls sehr hoch. Zum Erreichend der vorgesehen Projektziele werden zunächst speziell angepasste Schaumsubstrate entwickelt. Dazu werden die Anforderungen eng mit den ebenfalls am Projekt beteiligten Anwendern abgestimmt. Im Anschluss erfolgt die Beschichtung der Schäume mit Aktivmaterial. Im Fall des Flüssigsystems werden die Elektroden anschließend direkt in Batteriezellen getestet. Für Festkörperelektrolytbasierte Systeme wird zusätzlich eine Festkörperelektrolytschicht appliziert und die Gegenelektrode direkt aufgebracht. Für beide Varianten ist der Aufbau eines Demonstrators und begleitende Untersuchungen durch erfahrene Batterieanwender vorgesehen.
Das Projekt "Batt3D - Hochleistungs- und Feststoffbatterien auf Basis dreidimensionaler Stromableiter, Teilverbund B: HB Applikation, DD Metallschaumsynthese, PM Polymersynthese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen dreidimensionalen, schaumbasierten Elektrodenstruktur für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen und festen Elektrolyten. Durch das spezielle Design dieser Elektroden können die Energie- und Leistungsdichte sowie die intrinsische Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Batteriezellen spürbar verbessert werden. Konventionelle Lithium-Ionen-Batteriekonzepte basieren auf zweidimensionalen Elektrodenstrukturen. Im Regelfall sind dies Aktivmaterialschichten auf einer Metall-Trägerfolie, die zusammen mit einem Polymer-Separator gestapelt werden. Das hier vorgeschlagene Konzept sieht im Gegensatz dazu die Verwendung dreidimensionaler, schaumbasierter Strukturen als Träger für die Aktivmaterialien vor. Durch die große innere Oberfläche der Schäume wird die für den Ionenaustausch zur Verfügung stehende Fläche drastisch gesteigert. Dadurch kann die abrufbare Leistung in gleichem Maße erhöht werden. Da die Schäume gleichzeitig eine hohe Porosität von 95% und mehr aufweisen, ist die volumetrische Energiedichte gleichzeitig ebenfalls sehr hoch. Zum Erreichen der vorgesehen Projektziele werden zunächst speziell angepasste Schaumsubstrate entwickelt. Dazu werden die Anforderungen eng mit den ebenfalls am Projekt beteiligten Anwendern abgestimmt. Im Anschluss erfolgt die Beschichtung der Schäume mit Aktivmaterial. Im Fall des Flüssigsystems werden die Elektroden anschließend direkt in Batteriezellen getestet. Für Festkörperelektrolytbasierte Systeme wird zusätzlich eine Festkörperelektrolytschicht appliziert und die Gegenelektrode direkt aufgebracht. Für beide Varianten ist der Aufbau eines Demonstrators und begleitende Untersuchungen durch erfahrene Batterieanwender vorgesehen.
Das Projekt "Batt3D - Hochleistungs- und Feststoffbatterien auf Basis dreidimensionaler Stromableiter, Teilvorhaben J: Applikation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Smart Battery Solutions GmbH.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen dreidimensionalen, schaumbasierten Elektrodenstruktur für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen und festen Elektrolyten. Durch das spezielle Design dieser Elektroden können die Energie- und Leistungsdichte sowie die intrinsische Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Batteriezellen spürbar verbessert werden. Konventionelle Lithium-Ionen-Batteriekonzepte basieren auf zweidimensionalen Elektrodenstrukturen. Im Regelfall sind dies Aktivmaterialschichten auf einer Metall-Trägerfolie, die zusammen mit einem Polymer-Separator gestapelt werden. Das hier vorgeschlagene Konzept sieht im Gegensatz dazu die Verwendung dreidimensionaler, schaumbasierter Strukturen als Träger für die Aktivmaterialien vor. Durch die große innere Oberfläche der Schäume wird die für den Ionenaustausch zur Verfügung stehende Fläche drastisch gesteigert. Dadurch kann die abrufbare Leistung in gleichem Maße erhöht werden. Da die Schäume gleichzeitig eine hohe Porosität von 95% und mehr aufweisen, ist die volumetrische Energiedichte gleichzeitig ebenfalls sehr hoch. Zum Erreichend der vorgesehen Projektziele werden zunächst speziell angepasste Schaumsubstrate entwickelt. Dazu werden die Anforderungen eng mit den ebenfalls am Projekt beteiligten Anwendern abgestimmt. Im Anschluss erfolgt die Beschichtung der Schäume mit Aktivmaterial. Im Fall des Flüssigsystems werden die Elektroden anschließend direkt in Batteriezellen getestet. Für Festkörperelektrolytbasierte Systeme wird zusätzlich eine Festkörperelektrolytschicht appliziert und die Gegenelektrode direkt aufgebracht. Für beide Varianten ist der Aufbau eines Demonstrators und begleitende Untersuchungen durch erfahrene Batterieanwender vorgesehen.
Das Projekt "Batt3D - Hochleistungs- und Feststoffbatterien auf Basis dreidimensionaler Stromableiter, Teilvorhaben I: Elektoylt-Polymerisation" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Osnabrück, Fakultät Management, Kultur und Technik, Abteilung Maschinenbau, insbesondere chemische Prozesstechnik.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen dreidimensionalen, schaumbasierten Elektrodenstruktur für die Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen und festen Elektrolyten. Durch das spezielle Design dieser Elektroden können die Energie- und Leistungsdichte sowie die intrinsische Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Batteriezellen spürbar verbessert werden. Konventionelle Lithium-Ionen-Batteriekonzepte basieren auf zweidimensionalen Elektrodenstrukturen. Im Regelfall sind dies Aktivmaterialschichten auf einer Metall-Trägerfolie, die zusammen mit einem Polymer-Separator gestapelt werden. Das hier vorgeschlagene Konzept sieht im Gegensatz dazu die Verwendung dreidimensionaler, schaumbasierter Strukturen als Träger für die Aktivmaterialien vor. Durch die große innere Oberfläche der Schäume wird die für den Ionenaustausch zur Verfügung stehende Fläche drastisch gesteigert. Dadurch kann die abrufbare Leistung in gleichem Maße erhöht werden. Da die Schäume gleichzeitig eine hohe Porosität von 95% und mehr aufweisen, ist die volumetrische Energiedichte gleichzeitig ebenfalls sehr hoch. Zum Erreichen der vorgesehen Projektziele werden zunächst speziell angepasste Schaumsubstrate entwickelt. Dazu werden die Anforderungen eng mit den ebenfalls am Projekt beteiligten Anwendern abgestimmt. Im Anschluss erfolgt die Beschichtung der Schäume mit Aktivmaterial. Im Fall des Flüssigsystems werden die Elektroden anschließend direkt in Batteriezellen getestet. Für Festkörperelektrolytbasierte Systeme wird zusätzlich eine Festkörperelektrolytschicht appliziert und die Gegenelektrode direkt aufgebracht. Für beide Varianten ist der Aufbau eines Demonstrators und begleitende Untersuchungen durch erfahre Batterieanwender vorgesehen.
Das Projekt "LeiRaMo - Ultra-Leichtbau-Radnabenmotor, Teilvorhaben: Entwicklung einer Produktcharakteristik zur Ermöglichung integrativer und hoch automatisierter Fertigungsprozesse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Elektromotoren und Gerätebau Barleben GmbH.Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines extrem leichten kompakten und dennoch leistungsstarken Radnabenmotors für die Anwendung im PKW- und Nutzfahrzeugsektor auf Basis einer neuen Wicklungstechnologie in Verbindung mit Leichtbautechniken. Im Teilvorhaben sollen eine hochintegrierte Motorkonstruktion sowie ein in hohem Maße automatisiertes Fertigungskonzept zur stückzahlvariablen Produktion entwickelt werden. Dazu werden die Eignung und Einsatzmöglichkeiten von Leichtbauwerkstoffen, wie Metallschäume und Faserverbundwerkstoffe und andere bei der Fertigung von Radnabenmotoren noch nicht eingesetzte Werkstoffe untersucht. Diese Erkenntnisse fließen in Konstruktions- und Fertigungsrichtlinien für zukünftige Generationen von Radnabenmotoren ein und werden für weitere potentielle Einsatzgebiete angepasst. Das entwickelte Leichtbaukonzept soll der Forderung und den hohen Ansprüchen am Markt an ressourceneffiziente, alternative Antriebslösungen Rechnung tragen.
Das Projekt "Innovatives Fahrzeugkonzept für Ballungszentren - Go-Innvelo, Teilvorhaben: Schaffung einer konstanten Umgebungstemperatur für Akkumulatoren sowie Konzepterarbeitung zur innenliegenden Kühlung für permanenterregte dreiphasige Synchronmaschinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: WätaS Wärmetauscher Sachsen GmbH - Abteilung Forschung und Entwicklung.
Das Projekt "Teilprojekt: Demonstratorentwicklung und Herstellung HEST-Schäumwerkzeugsystem^KMU-innovativ: Entwicklung eines hocheffizienten Schäumwerkzeugsystems HighEfficientshapingTool (HEST)^Teilprojekt: Definition und Qualifikation des Werkzeugsystems, Projektkoordination, Teilprojekt: Formwerkzeugentwicklung auf Basis zellularer Metalle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Institutsteil Dresden.Beim Projektpartner Ruch Novaplast werden Partikelschaumstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS) bzw. Polypropylen (EPP) durch Aufschäumen eines Granulates in entsprechenden Aluminium-Formwerkzeugen hergestellt. Dabei müssen sowohl das Granulat als auch das aus massivem Aluminium gefertigte Formwerkzeug bei jedem Zyklus erwärmt und wieder abgekühlt werden. Derzeit gehen dabei nahezu 90 Prozent der zugeführten Energie verloren. Das Ziel des Teilvorhabens besteht darin, die energetische Effizienz des Fertigungsprozesses signifikant zu verbessern. Dies soll einerseits durch den Einsatz offenzelliger metallischer Werkstoffe zur Senkung der thermischen Masse der Formwerkzeuge erreicht werden. Zusätzlich ist eine grundlegende energetische Optimierung der Formwerkzeug-Temperierung sowie der Prozessperipherie geplant. Offenzellige Metalle (Metallschäume) kombinieren exzellente mechanische Eigenschaften mit geringer Masse und guter Durchströmbarkeit. Damit wird die Wärmekapazität der Formwerkzeuge signifikant gesenkt, deren Formstabilität zur Sicherung der Maßhaltigkeit der Schaumstoffe erhalten und eine homogen verteilte Zuführung des zum Aufschäumen benötigten Wasserdampfes gewährleistet. Die flächige Verteilung der Wasserdampfzufuhr verbessert außerdem die Strukturqualität der Schaumteiloberfläche. Neben der Homogenisierung der Werkzeugtemperierung sollen auch die peripheren Systeme energetisch optimiert werden (Minimierung der Wärmezufuhr, Wärmespeicherung und Wärmerückgewinnung).
Das Projekt "Entwicklung eines Biogasreformers zur Versorgung einer PEM-Brennstoffzelle mit Wasserstoff auf der Basis innovativer Katalysatorträger (RefoBIO) - Untersuchung und Optimierung von innovativen Katalysatoren und Katalysatorträgern für die Aufbereitung und Reformierung von Biogas zur Verwendung in einem Brennstoffzellen-BHKW" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologien, Abteilung Verfahrenstechnik der Wertstoffrückgewinnung.Die direkte Verstromung von Biogas in einem Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk vor Ort hat gegenüber der Aufbereitung dieses Gases auf Erdgasqualität und dessen Einspeisung ins Erdgasnetz den Vorteil einer höheren Gesamteffizienz, wenn die Wärmenutzung gesichert ist, da bei der Biogasaufbereitung und -einspeisung erhebliche Methanverluste auftreten können. Das Ziel des Gesamtprojekts ist es, ein Biogas-Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk zu entwickeln und an einer Biogasanlage im realen Betrieb zu integrieren. Zum einen soll dabei das Biogas durch katalytische Umsetzungen von schädlichen Bestandteilen gereinigt werden. Gegenwärtig wird oftmals die Entfernung der Schadstoffe durch Einsatz von Aktivkohle vorgenommen. Diese Reinigungsverfahren sind kostenintensiv. Daher sollen diese Reinigungsstufen mit Katalysatoren auf Basis von Metallschäumen durchgeführt werden. Das Ziel ist hierbei eine Feinreinigung auf für das BZ-BHKW geeignete Konzentrationen. Zum anderen wird das eigentliche Biogas-Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk entwickelt. Hierzu werden ebenfalls Katalysatoren auf Basis von Metallschäumen getestet und entwickelt. Ebenso werden die weiteren Komponenten der Anlage, d.h. Brenner und Abgasstrecke, Reformer und CO-Entfernung auf die Gegebenheiten der Biogasanlage angepasst.
Das Projekt "KMU-innovativ - Gießen mit gezielt einstellbarer Porosität (GimgeP), Teilprojekt Technologieentwicklung zur Realisierung von zellularen Kernstrukturen in Druckgussbauteilen aus Aluminium" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Elektromotorenwerk Grünhain GmbH.
Das Projekt "Teilprojekt Technologieentwicklung zur Realisierung von porösen Kernstrukturen im Niederdruck-Kokillenguss und Sandguss zur Materialeinsparung ohne Beeinträchtigung von Funktion und Geometrie^KMU-innovativ - Gießen mit gezielt einstellbarer Porosität (GimgeP)^Teilprojekt Technologieentwicklung zur Realisierung von zellularen Kernstrukturen in Druckgussbauteilen aus Aluminium, Teilprojekt: Material- und Energieschonung durch intelligentes Gießen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: HZD Havelländische Zink-Druckguß-GmbH & Co. KG.Ziel des Verbundprojektes ist es einerseits, die Innovation und Ressourcenschonung der Metallschäume mit der sehr großen Anwendungsbreite des Gießens vorteilhaft zu verknüpfen und andererseits unsere Marktposition und Wettbewerbsfähigkeit auszubauen. Zellulare Strukturen sollen in herkömmliche Gussteile so eingebracht werden, dass ohne Beeinträchtigung von Funktion und Geometrie Material eingespart werden kann. Dabei konzentriert sich HZD auf den Werkstoff Zink. Arbeitsplanung: 1. Grundlegende Betrachtungen 2. Technologische und werkstofftechnische Untersuchungen 3. Technologie zur serientechnischen Umsetzung 4. Aufbau einer prototypischen Umsetzung unter Serienverhältnissen 5. Überarbeitung des Produktionskonzeptes zur Serientauglichkeit.
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