Festkörperbatterien sollen zukünftig herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien ablösen. Das Kompetenzcluster "FestBatt" entwickelt in der zweiten Förderphase komplette Batteriesysteme und Methoden für die Produktion.
Schematischer Aufbau einer Festkörperbatterie
Grafik: JLU | Elisa Monte
Das Batterie-Kompetenzcluster "FestBatt" forscht seit 2018 unter Beteiligung von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) an Grundlagen zu Festkörperbatterien. Im Vergleich zu den etablierten Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten im Innern basiert die Feststoffbatterie auf Elektrolyten aus festen Materialien. "Festkörperbatterien kommen ohne flüssige und brennbare Elektrolyten aus, ihre Chemie ermöglicht höhere Energiedichten sowie kürzere Ladezeiten. Zudem kann auf giftige und seltene Materialien wie Kobalt verzichtet werden", sagt Professor Helmut Ehrenberg vom Institut für Angewandte Materialien (IAM) des KIT. Insgesamt besteht "FestBatt" aus fünf Verbundprojekten: drei Material- und zwei Methodenplattformen.
"FestBatt" forscht an der Festkörperbatterie
In der ersten Phase arbeiteten die Forscher daran, geeignete Materialien zu identifizieren und unterschiedliche Festelektrolyte zu synthetisieren. Darauf baut nun die Weiterentwicklung der Feststoffbatterien in der zweiten Förderphase von FestBatt auf. Nun soll die Entwicklung von Zellkomponenten und ganzen Festkörperbatteriezellen auf der Basis vielversprechender Elektrolyte stehen. Zudem sollen Material- und Prozesstechnologien für deren Produktion entwickelt werden.
Das Projekt bündelt die Expertise von 17 wissenschaftlichen Einrichtungen, darunter befinden sich Universitäten, Helmholtz-Institute sowie Institute der Fraunhofer-Gesellschaft und der Max-Planck-Gesellschaft, gesamtheitlich werden die Arbeiten durch die Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) koordiniert. Gefördert wird das Forschungsprojekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 23 Millionen Euro.