Neues Projekt UNIBAT erforscht Phänomene in Festkörper-Batterien

16.11.2018

Festkörper-Batterien stehen aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften weltweit im Fokus der Forschung. Allerdings ist die Frage nach den besten Materialien für solche Batterien bis dato unbeantwortet. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Analyseprojekt UNIBAT (Untersuchungen irreversibler Änderungen in Festkörper-Batterien) werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus dem Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK) dieser Frage auf den Grund gehen. Forschungsstaatsekretär Thomas Rachel MdB gab heute den Startschuss für das Projekt, welches vom BMBF in den nächsten drei Jahren mit rund zwei Millionen Euro gefördert wird.

Die aktuell verbreitetste Batterie-Technologie sind Lithium-Ionen-Batterien mit einem flüssigen Elektrolyt. Festkörper-Batterien hingegen setzen auf einen festen Elektrolyt, etwa aus Keramik, was sie chemisch und von der Temperatur her stabil macht. Grundsätzlich kann eine Festkörper-Batterie im Vergleich daher mehr Energie speichern. Zudem ist sie umweltfreundlicher, wärmeunempfindlicher und kann anders als gängige Lithium-Ionen-Batterien kein Feuer fangen.

"Für die Energiewende und die Umstellung auf ein nachhaltiges Energiesystem hat die Festkörper-Batterie eine wichtige Bedeutung. Sie ist eine vielversprechende Technologie für viele Anwendungen des alltäglichen Lebens, z.B. in der Elektromobilität oder in Hausspeichern, die zur Energiespeicherung in Gebäuden eingesetzt werden können. Sie ermöglicht uns, erneuerbare Energie bedarfsgerecht bereitzustellen. Das Projekt UNIBAT ist hierbei ein wichtiger Schritt zu den Energiespeichern der Zukunft", erklärt der Forschungsstaatssekretär der Bundesregierung, Thomas Rachel MdB.

Zweifelsohne können Festkörper-Batterien jedoch nur dann erfolgreich sein, wenn Phänomene wie Kapazitätsverlust beim Laden bzw. Entladen sowie die noch geringe Stromstärke geklärt werden. Zum Entschlüsseln dieser Phänomene möchte das Forschungszentrum Jülich mit UNIBAT seinen Beitrag leisten: "Grundlegend haben wir das Ziel, das Verhalten unterschiedlicher Werkstoffkombinationen in Batteriekomponenten zu testen", erklärt Dr. Sven Uhlenbruck, Teamleiter Dünnschnitttechnologien im Institut für Energie- und Klimaforschung, Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1). Dazu werden neuartige Beschichtungstechnologien etabliert und erprobt. "Mit Hilfe dieser Daten und den daraus resultierenden Erkenntnissen möchten wir clevere Materialkonzepte zur Lösung der gegenwärtigen Probleme entwickeln und so unseren Beitrag für die Batterie der Zukunft leisten", so Uhlenbruck.

© Forschungszentrum Jülich