Lädst du noch? Forscher untersuchen neue Energiespeichertechnologien bei Batterien

Foto: rawpixel, pixabay

Lädst Du noch?

Gemeinsames Forschungsprojekt „CLUSTERBATT“ von Fraunhofer- und -Gesellschaft beschäftigt sich mit der Zukunft der Energiespeichertechnologie von .

In dem gemeinsamen Forschungsprojekt der Fraunhofer-Institute für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Dresden und für Chemische Technologie ICT, Pfinztal sowie des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG), Potsdam wird die Bildung von Metallclustern in Kohlenstoffmaterialien erforscht, um so sichere Anoden für zyklenstabile Batteriezellen mit hoher Energiedichte zu erzeugen.

Batterien sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. In der Armbanduhr oder im Fotoapparat haben sie eine gewisse Haltbarkeitsdauer. Spätestens aber, wenn man jeden Tag sein neu aufladen muss, weil schon wieder der Akku leer ist, wird einem klar: Hier gibt es noch jede Menge Handlungs- bzw. Forschungsbedarf. Im Zuge der Energiewende gibt es zudem weitere Herausforderungen wie z.B. die Erhöhung der Lebensdauer und Reichweite von Elektrofahrzeugen oder die Schaffung der Möglichkeit die Energie aus Windkrafträdern direkt zu speichern.

800.000 EUR zur Erforschung neuer Speichermöglichkeiten

Genau hier setzt die des Kooperationsprojekts „CLUSTERBATT“ an: Die Abteilung Kolloidchemie am MPIKG unter der Leitung von Prof. Markus Antonietti erhält 800 000 EUR über eine Laufzeit von vier Jahren, um an einer neuen Speichermöglichkeit von Lithium- oder Natriumatomen in Batterieanoden zu forschen. Projektleiter Dr. Martin Oschatz will damit die Grundlage für neuartige Batterieanoden schaffen, die in Zukunft Batteriezellen mit erhöhter Energiedichte und langer Lebensdauer ermöglichen können.

Dabei geht es vor allem um die Erforschung eines innovativen Anodenkonzepts für Lithium- bzw. Natrium-Batterien zur Steigerung der Energiedichte bei gleichzeitigem Erhalt der Zyklenstabilität im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. In der Arbeitsgruppe von Martin Oschatz sollen Kohlenstoffmaterialien entwickelt werden, die winzig kleine Partikel der Metalle einlagern können. „Dies könnte zu einer Steigerung der Speicherkapazität im Vergleich zum derzeit etablierten Graphit führen. Wir haben das Glück und können auf eine jahrelange Erfahrung und Expertise im Bereich von porösen und stickstoffhaltigen Kohlenstoffen zurückgreifen und diese bei der Entwicklung von maßgeschneiderten Materialien direkt einfließen lassen“, so Oschatz.

Durch die Verwendung verfügbarer Rohstoffe auf Anoden- sowie Kathodenseite soll darüber hinaus die Nachhaltigkeit des Gesamtsystems gesteigert werden. An Prototypzellen wird die Leistungsfähigkeit und die Sicherheit der neuen Materialien praxisnah evaluiert.

Quelle: Katja Schulze, Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung: Lädst du noch?

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