Festkörperbatterien sollen die herkömmlichen Lithium-Batterien in Zukunft ablösen. Im Projekt Solis soll ein Lithium-Schwefel-Batteriekonzept in die industrielle Anwendung überführt werden.
Schwefel mit hoher Speicherkapazität und geringen Materialkosten als Kernelement für Feststoffbatterien.
Fraunhofer IWS Dresden
Das Forschungsprojekt "SoLiS – Entwicklung von Lithium-Schwefel Feststoffbatterien in mehrlagigen Pouchzellen" ist im Juli 2021 gestartet. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) forscht gemeinsam mit fünf Partnern daran, das Batteriekonzept aus der Grundlagenforschung in die industrielle Anwendung zu überführen. Das Fraunhofer IWS bringt als Projektkoordinator seine Expertise bei der Herstellung von Elektroden und Prototypzellen ein, die TU Dresden arbeitet an Kathoden-Kompositmaterialien und einem geeigneten Elektrodendesign, während die Westfälischen Wilhelms-Universität Münster Festelektrolyte und deren Transporteigenschaften erforscht. Die Charakterisierung von Grenzflächenphänomenen in Feststoffbatterien übernimmt die Justus-Liebig-Universität Gießen, die Herstellung von Kohlenstoffadditiven und industriell relevanten Kompositmaterialien übernimmt Schunk Kohlenstofftechnik.
Die Partner wollen Batteriezellen mit mehreren Elektrodenlagen auf Basis der Lithium-Schwefel-Festkörpertechnologie entwickeln und anwendungsnah bewerten. Neben den Verfahren zur Verarbeitung und Herstellung soll auch die Nano- und Mikrostruktur der Elektroden ganzheitlich untersucht und optimiert werden. Das interdisziplinäre Team muss dafür zunächst die Zellkomponenten in ausreichender Qualität und Quantität fertigen. Zudem besteht eine der Herausforderungen darin, das Speichermaterial Schwefel mit elektrisch leifähigem Kohlenstoff und den ionenleitenden Elektrolyten in engen Kontakt zu bringen. Die Forschungsergebnisse könnten zum Beispiel Anwendungen in der elektrischen Luftfahrt ermöglichen.