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11.10.2018

Kompetenzcluster zu Festkörperbatterien startet mit 16 Mio. Euro Förderung

Forschung

Im neuen Kompetenzcluster "FestBatt" forschen deutschlandweit 14 wissenschaftliche Einrichtungen gemeinsam an der Entwicklung und Produktion dieser neuartigen Batterietechnologie. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) nutzen dabei Modellierung und Simulation, um die Prozesse im Inneren einer Festkörperbatterie besser zu verstehen.

Als Batterien der nächsten Generation haben Festkörperbatterien das Potenzial, die Elektromobilität massentauglich zu machen und Strom aus erneuerbaren Energien langfristig, effizient und zuverlässig zu speichern. Sie zeichnen sich durch große Speicherkapazitäten, kurze Ladezeiten und hohe Sicherheit Als Batterien der nächsten Generation haben Festkörperbatterien das Potenzial, die Elektromobilität massentauglich zu machen und Strom aus erneuerbaren Energien langfristig, effizient und zuverlässig zu speichern. Sie zeichnen sich aus durch große Speicherkapazitäten, kurze Ladezeiten und hohe Sicherheit.

Die aktuell eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien haben in ihrem Inneren einen flüssigen Elektrolyten. Dieser ermöglicht den Austausch der Ionen zwischen den beiden Elektroden und somit die Stromproduktion – er ist allerdings auch brennbar. Fehler bei Ladevorgängen, Betrieb oder Lagerung können zu Brand oder Explosion der Batterien führen. Im Gegensatz dazu bestehen Elektroden und Elektrolyt bei Festkörperbatterien aus festen Materialien, die nicht entflammbar sind. Zudem zeichnen sie sich durch eine lange Lebensdauer und Lagerfähigkeit aus und zeigen auch bei Temperaturschwankungen keine plötzlichen Leistungseinbrüche. Diese Batterietechnologie könnte Elektrofahrzeugen eine höhere Reichweite ermöglichen und sie sicherer machen.

DLR unterstützt bei Modellierung und Simulation

Der Schwerpunkt des Kompetenzclusters liegt auf der Erforschung der benötigten Materialien sowie der für die Kommerzialisierung notwendigen Prozesstechnologie. Wissenschaftler der Abteilung für computergestützte Elektrochemie des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik werden dazu am Helmholtz Institut Ulm gemeinsam mit Partnern an der Technischen Universität Darmstadt, der Technischen Universität München, der Universität Münster sowie am Helmholtz Institut Münster und am Karlsruhe Institut für Technologie (KIT) in einer Methodenplattform arbeiten, die Theorien und Daten rund um die Festkörperbatterie zusammenbringt.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Kompetenzcluster "FestBatt" mit 16 Millionen Euro für einen Zeitraum von sechs Jahren. Koordiniert wird das Vorhaben von der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU).

Lithium-Ionenverteilung in der Mikrostruktur einer Batterieelektrode: Die Hohlräume sind mit Festkörperelektrolyt gefüllt. Die als blau erkennbaren Bereiche zeigen Defekte in der elektrischen Kontaktierung an. © DLR

Lithium-Ionenverteilung in der Mikrostruktur einer Batterieelektrode: Die Hohlräume sind mit Festkörperelektrolyt gefüllt. Die als blau erkennbaren Bereiche zeigen Defekte in der elektrischen Kontaktierung an. © DLR

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Unternehmensinformation

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Pfaffenwaldring 38-40
DE 70569 Stuttgart
Tel.: 0711 6862-0

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