Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Covestro Deutschland AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, der Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und der ACCUREC Recycling GmbH zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und -Recycling.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzept für ein Zellendesign mit pastöser Zink-Elektrode" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VARTA Microbattery GmbH durchgeführt. Im hier beantragten Vorhaben soll eine Zn-Slurry als Energieträger durch die elektrochemische Zelle gepumpt werden. Diese würde in der späteren Anwendung in einem Tank im Automobil gespeichert. Durch Kontakt zu einem Stromableiter wird der Elektronenübergang zwischen den Zinkpartikeln beim Laden und Entladen ermöglicht. Die Batteriekapazität (kWh) wird daher durch die im Tank mitgeführte Menge an Zink-Slurry festgelegt. Die Geometrie des Tanks kann ähnlich wie bei einem Benzintank flexibel gehalten werden. VARTA wird mit Untersuchungen des Fließverhaltens von Zn-Slurries in speziellen Zellen und deren Entladung während des Fließprozesses beitragen. Zum Schluss wird ein Demonstrator präsentiert. VARTA wird in den Arbeitspaketen AP 2.2, Optimierung von bifunktionellen Luftkathoden in Knopfzellen und AP3.3 / 3.4 Design und Konstruktion einer mehrzelligen Zn-Luft-Batterie mitwirken. Dabei werden Personen aus den Abteilungen R&D (Zink-Luft, Musterbau, Prüffeld) und Konstruktion eingesetzt.
Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACCUREC Recycling GmbH durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der Energiewendenziele eine Schlüsselrolle zu. Die verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und damit limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Vielversprechende zukünftige Batteriesysteme sind insbesondere Metall-Luft-Systeme. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Covestro AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, dem Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und Accurec zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und - Recycling. Accurec wird sich im Kern um die Rekuperation der degradierten, nicht mehr wiederverwendbaren Zn-Slurry widmen. Der dreigliedrige Arbeitsplan wird zunächst die Aufbereitungstechnik zur Rückgewinnung hochreinen Zinks simulieren, konstruieren und aufbauen. In der anschließenden Testphase soll darüber hinaus eine zusätzliche Expansionskondensation erprobt werden, um idealerweise das Zink unmittelbar wieder in den Batteriekreislauf einspeisen zu können.
Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Grillo-Werke AG durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Im Rahmen des Vorhabens werden von der Grillo-Werke AG Zinkpulver produziert und bereitgestellt. Schwerpunkt der Forschungs- und Entwicklungsarbeit wird auf die Herstellung geeigneter Zinkpulverlegierungen, Partikelform und Partikelverteilung gelegt. Die Zinkpulver müssen im alkalischen Elektrolyten stabil bleiben und zu einer hohen Energiedichte führen. Die zu entwickelnden Zinkpulver werden auf Produktionsanlagen hergestellt, so dass eine spätere industrielle Herstellung direkt gewährleistet ist. Für die Slurry wird ein sehr feines und rundes Zn-Pulver mit einer engen Partikelgrößenverteilung benötigt Für die Prozessentwicklung und Herstellung in den Produktionsanlagen wird eine spezielle Atomisierungseinheit entwickelt und gebaut. Diese würde dann im Rahmen des Projektes in die Anlage zur Produktion eingebaut werden. Ferner muss für die Prozesssteuerung eine kontinuierliche Überwachung der Partikelgrößenverteilung integriert werden. In der Summe wird dafür ein Investitionsbedarf von ca. 50T€ abgeschätzt.
Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Covestro Deutschland AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, der Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und der Accurec Recycling GmbH zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und - Recycling. Die Schwerpunkte des ZBT liegen in der elektrochemischen Slurry-Charakterisierung, der elektrochemischen und strömungstechnischen Simulation sowie der Entwicklung von geeigneten Stromableitern auf Kompositbasis.
Das Projekt "Charakterisierung der Slurry" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. lm Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Covestro AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, der Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, dem Institut für NE-Metallurgie und Reinststoffe der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und Accurec zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und -Recycling. Der Beitrag der TU Bergakademie Freiberg liegt in der Entwicklung von Messverfahren zur umfassenden Charakterisierung der Zink-Slurry.
Das Projekt "Teilvorhaben: Design, Aufbau und Betrieb von mehrzelligen Zink-Luft-Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Energie- und Umweltverfahrenstechnik, Lehrstuhl für Energietechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Zink-haltigen Elektrolyten, als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. An der UDE erfolgt eine elektrochemische Charakterisierung (Strom-Spannungskurven, Impedanzmessungen, Zyklenstabilität, Entladetiefe) der von den Projektpartnern entwickelten Zn-Slurries und von verschiedenen Luftelektroden (Sauerstoffverzehrkathoden, Sauerstoffentwicklungs-elektroden, bifunktionelle Elektroden). Für den Ladevorgang der entladenen Zn-Slurries muss eine optimierte Ladestrategie entwickelt werden, die bei einer wirtschaftlichen Betriebsweise eine geringe Partikelalterung aufweist. UDE steht für diese Messungen eine selbst entwickelte, flexibel einsetzbare 100 cm2 Testzelle zur Verfügung, die wahlweise mit einer Zwei- oder Drei-Elektrodenanordnung und einer Referenzelektrode betrieben werden kann. Auf Basis der im Projektverlauf erzielten Ergebnisse mit Zink-Luft-Einzelzellen werden die wesentlichen Kenndaten der aufzubauenden mehrzelligen Zink-Luft-Batterien für automobile Anwendungen (Leistung und Kapazität der Batterie, aktive Zellfläche, Zink-Slurry- und Luftvolumenströme) festgelegt. Für mehrere Zellkonzepte werden mehrzellige Zn-Luft-Batterien konstruiert, aufgebaut und unter realistischen Betriebsbedingungen getestet. Ziel ist die Bestimmung von optimalen Lade- bzw. Entladestrategien, welche ein Optimum hinsichtlich Alterung, Betriebskosten und Batteriewirkungsgrad bilden.
Das Projekt "ZnMobil - Mechanisch und elektrisch wiederaufladbare Zink-Luft-Batterie für automobile Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Anorganische Chemie (ACI) durchgeführt. Der Elektromobilität kommt bei der Erreichung der ehrgeizigen Ziele der Energiewende eine Schlüsselrolle zu. Die gegenwärtig verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien sind aufgrund ihrer Energiedichten und der sich daraus ergebenden limitierten Reichweiten nur bedingt für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen geeignet. Zukünftige Batteriesysteme sollten dagegen deutlich höhere Energiedichten aufweisen. Hier sind besonders Metall-Luft-Systeme zu nennen. Solche Systeme sind als Primärbatterien in kleinerem Maßstab für Elektronikanwendungen schon länger bekannt und kommerziell erhältlich. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer skalierbaren Zink-Luft-Batterie für mobile Anwendungen, die sowohl mechanisch, also durch Austausch des Elektrolyten als auch elektrisch wieder aufgeladen werden kann. Eine mechanisch wiederaufladbare Batterie bietet den Vorteil von sehr kurzen Ladezeiten, während die elektrische Wiederaufladbarkeit deutlich geringere Anforderungen an die notwendige Infrastruktur stellt, aber längere Ladezeiten benötigt. Ein Batteriesystem, das beide Funktionalitäten aufweist, bietet daher den größten Kundennutzen. Im Projektverlauf werden alle Kernkomponenten der neuen Zink-Luft-Batterie bearbeitet. Für dieses Vorhaben hat sich ein Konsortium bestehend aus der Bayer Material Science AG, der Grillo Werke AG, der Varta Microbattery AG, der Zentrum für Brennstoffzellentechnik GmbH, der TU Bergakademie Freiberg, dem Lehrstuhl Energietechnik der Universität Duisburg-Essen, der Leibniz Universität Hannover und Accurec zusammengefunden. Die Partner besitzen langjährige fundierte Erfahrungen und Know-how auf den Gebieten Batterietechnologie, Brennstoffzelle und Elektrolyse sowie Werkstoffwissenschaften, Zink-Herstellung und - Recycling. Das Institut für Anorganische Chemie der Leibniz Universität Hannover beteiligt sich im Arbeitspaket 1.2 maßgeblich mit der Herstellung und Charakterisierung von stabilen Dispersionen von Zinkpartikeln - sogenannten Slurries.
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