HighEnergy

HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´

Fördergeber: BMBF

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Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Ziel des Vorhabens „HighEnergy“ im ProZell Cluster ist es, die Performance von Lithium-Ionen-Zellen bei gleichzeitiger Einsparung von Material- und Herstellungskosten zu erhöhen und damit die Voraussetzungen für eine Technologie- und Kostenführerschaft einer großskaligen Batterieproduktion in Deutschland zu etablieren. Das Projekt verfolgt hierzu einen dualen Ansatz und vereint die Expertisen von prozess- und verfahrens-technischen Arbeitsgruppen mit fundiertem Know-how von Forschern im Bereich der elektrochemischen und strukturbasierten Simulation und Modellierung von Batterien.

Abb.: Ladungstransportprozesse innerhalb einer Elektrodenbeschichtung

Ziele und Aufgaben des iPAT

• Prozess- und Produktentwicklung für Hochenergieelektroden mit Eignung für eine kontinuierliche und kosteneffiziente Produktion
• Signifikante Steigerung der Energiedichte durch Realisierung hoher Flächenkapazitäten (3 – 9 mAh/cm²) – Minimierung lokaler Verarmung an Ladungsträgern für die Maximierung der Flächenkapazität durch hierarchische Strukturierungskonzepte
• Strukturierung: Materialseitig – Binder, Leitadditive, Aktivmaterialpartikelgröße, Si-Anteile Prozessseitig – Fokus auf Misch und Kalandrierprozess
• Schwerpunkt in der Entwicklung von Graphit-Silizium-Anoden: „Identifikation des Optimums von möglichst hoher Kapazität und ausreichender Zyklenstabilität für technische Anwendungen

 
Feste Projektpartner

TU Braunschweig – Institut für Partikeltechnik, AG Batterie-Verfahrenstechnik, iPAT und Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik, InES; ZSW – Akkumulatoren Materialforschung; KIT – Institut für Thermische Verfahrenstechnik, TFT und Institut für Produktionstechnik, iwb; Uni Ulm – Institute of Stochastics; DLR, ULM Computergestützte Elektrochemie