Das Projekt "Teilvorhaben: FhG Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Gesamtziel ist die Entwicklung und Umsetzung eines völlig neuartigen Batteriekonzeptes, der die Vorteile der bisherigen Natrium-Schwefel-Hochtemperaturbatterien (z.B. Kosten und Verfügbarkeit) mit der Performance moderner Lithium-Ionen-Batterien, jedoch auf Na-Ionenbasis, im Niedertemperaturbereich verknüpft. Dazu müssen neue Elektroden- bzw. Separatormaterialien entwickelt und bezüglich ihrer Interaktion und Degradationsstabilität in verschiedenen neuartigen Elektrolyten untersucht werden. Darüber hinaus werden geeignete Verfahren der Werkstoffherstellung und der Fertigung dieser Komponenten zu Niedertemperatur-Natrium-Schwefel-Batterien generiert. Die Ziele sollen durch die außerordentlich enge Vernetzung mehrerer Professuren der TU Dresden mit verschiedenen Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Leibniz-IFW Dresden und der TU Bergakademie Freiberg erreicht werden. Der Arbeitsplan sieht eine 'bottom up'-Strategie von der Materialentwicklung und Charakterisierung über die Werkstoffprozessierung hin zur Systementwicklung und -charakterisierung vor. Die universitären Einrichtungen arbeiten dabei vorwiegend grundlagenorientiert auf dem Gebiet der Materialentwicklung für einen völlig neuen Batterietyp. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden unmittelbar in die anwendungsorientierte Forschung überführt. Entscheiden ist die interaktive Zusammenarbeit zu allen Zeitpunkten und auf allen Ebenen des Gesamtvorhabens.
Das Projekt "Teilvorhaben: TU Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Werkstoffwissenschaft (IfWW), Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe (ANW) durchgeführt. Gesamtziel ist die Entwicklung und Umsetzung eines völlig neuartigen Batteriekonzeptes, der die Vorteile der bisherigen Na-S-Hochtemperaturbatterien (z.B. Kosten und Verfügbarkeit) mit der Performance moderner Lithium-Ionenbatterien, jedoch auf Na-Ionenbasis, im Niedertemperaturbereich verknüpft. Dazu müssen neue Elektroden-bzw. Separatormaterialien entwickelt und bezüglich ihrer Interaktion und Degradationsstabilität in verschiedenen neuartigen Elektrolyten untersucht werden. Darüber hinaus werden geeignete Verfahren der Werkstoffherstellung und der Fertigung dieser Komponenten zu Niedertemperatur-Na-S-Batterien generiert. Die Ziele sollen durch die außerordentlich enge Vernetzung mehrerer Professuren der TU Dresden mit verschiedenen Instituten der Fraunhofer Gesellschaft, dem Leibniz-IFW Dresden e.V. und der TU Bergakademie Freiberg erreicht werden. Der Arbeitsplan sieht eine 'bottom up' Strategie von der Materialentwicklung und Charakterisierung über die Werkstoffprozessierung hin zur Systementwicklung und -charakterisierung vor. Die universitären Einrichtungen arbeiten dabei vorwiegend grundlagenorientiert auf dem Gebiet der Materialentwicklung für einen völlig neuen Batterietyp. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden unmittelbar in die anwendungsorientierte Forschung überführt. Entscheiden ist die interaktive Zusammenarbeit zu allen Zeitpunkten und auf allen Ebenen des Gesamtvorhabens.
Das Projekt "Teilvorhaben: TU Freiberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf Grundlagenuntersuchungen zu den festköperphysikalischen, festkörperchemischen und, besonders, kristallphysikalischen Prozessen der Natrium-Schwefel-Technologie, insbesondere der Einzelkomponenten für die Niedrigtemperatur-Natrium-Schwefel-Batterie. Hierbei kommen skalenübergreifende Charakterisierungs- und Modellierungsmethoden zum Einsatz, welche die jeweiligen Phänomene und Prozesse analysieren, quantifizieren und simulieren. Im Fokus stehen Defektmechanismen, die zur Degradation der Batterieperformance führen, das Defektengineering zur Vermeidung der Degradation sowie das Screening möglicher Ionentauscher, die Untersuchung perowskitischer Verbindungen für Korrosionsschutz und als Stromkollektoren. Für die Erreichung der Ziele des gesamten Verbunds sowie dieses Teilvorhabens wird die TUBAF ihre geschlossene Innovationskette im Bereich der Materialforschung, ausgehend von der Kristallographie und Mineralogie über die Festkörperphysik und -chemie, die Werkstoffwissenschaft bis hin zur Werkstofftechnologie bereitstellen. Die Aufklärung von Feinheiten der kristallographischen Struktur, vorliegender kinetischer Prozesse und thermodynamischer Phasenumwandlungen soll durch spezialisierte röntgeneinkristalldiffraktometrische und elektronenmikroskopische in situ-Experimente und durch Thermoanalyse und Kalorimetrie erfolgen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Leibniz-Institut" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. durchgeführt. Gesamtziel ist die Entwicklung und Umsetzung eines völlig neuartigen Batteriekonzeptes, der die Vorteile der bisherigen Na-S-Hochtemperaturbatterien (z.B. Kosten und Verfügbarkeit) mit der Performance moderner Lithium-Ionenbatterien, jedoch auf Na-Ionenbasis, im Niedertemperaturbereich verknüpft. Dazu müssen neue Elektroden- bzw. Separatormaterialien entwickelt und bezüglich ihrer Interaktion und Degradationsstabilität in verschiedenen neuartigen Elektrolyten untersucht werden. Darüber hinaus werden geeignete Verfahren zur Herstellung und Fertigung dieser Komponenten zu Niedertemperatur-Na-S-Batterien generiert. Die Ziele sollen durch die außerordentlich enge Vernetzung mehrerer Professuren der TU Dresden mit verschiedenen Instituten der Fraunhofer Gesellschaft, dem Leibniz-IFW Dresden e.V. und der TU Bergakademie Freiberg erreicht werden. Der Arbeitsplan sieht eine 'bottom up' Strategie von der Materialentwicklung und Charakterisierung über die Werkstoffprozessierung hin zur Systementwicklung und -charakterisierung vor. Die universitären Einrichtungen arbeiten dabei vorwiegend grundlagenorientiert auf dem Gebiet der Materialentwicklung für einen völlig neuen Batterietyp. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse werden unmittelbar in die anwendungsorientierte Forschung überführt. Entscheiden ist die interaktive Zusammenarbeit zu allen Zeitpunkten und auf allen Ebenen des Gesamtvorhabens.