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TU Graz und AVL eröffnen Labor für Festkörperbatterien

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  • TU Graz und AVL eröffnen Labor für Festkörperbatterien

    TU Graz und AVL eröffnen Labor für FestkörperbatterienIn Österreich hat die Technische Universität Graz mit ihrem Industriepartner AVL eine neue Anlage zur Entwicklung von Festkörperbatterien eröffnet. Die Einrichtung, die als Christian-Doppler-Labor bezeichnet wird, befasst sich eingehend mit der Reduzierung von Grenzflächenwiderständen innerhalb der Festkörperbatterie.

    Festkörperbatterien versprechen viel höhere Energie- und Leistungsdichten als aktuelle Batterien mit flüssigem Elektrolyten. Laut Daniel Rettenwander, Leiter des neuen Labors, ist die Technologie noch nicht ausgereift und „Festkörperbatterien wären ein großer Schritt in Richtung flächendeckender Elektromobilität“. Eine große Herausforderung ist die Bildung hoher Widerstände an den Grenzflächen, die einen schnellen Ionentransport zwischen den Elektroden verhindern und somit zu einem erheblichen Leistungsverlust führen.

    „In den meisten Fällen sind die Grenzflächen zwischen dem Festkörperelektrolyten und dem Elektrodenmaterial sowie zwischen Partikeln des Elektrolyten selbst die Schuldigen“, sagt Rettenwander, der sich mit seinem Team auf verschiedene Lösungsansätze konzentriert: „Die Stromdichte Die Verteilung an den Grenzflächen kann beispielsweise durch Einbringen von Zwischenschichten mit fein abgestimmten Lithiumtransporteigenschaften homogenisiert werden. “ Die Forscher wollen auch alternative Lademethoden testen und anstelle von Gleichstrom verschiedene Impulslademethoden verwenden, um eine homogene Lithiumabscheidung zu erreichen.

    Die Forschung in diesem Bereich ist an der TU Graz im neuen Christian-Doppler-Labor zentralisiert, dem mittlerweile zwölften CD-Labor der österreichischen Universität. Gemeinsam ist diesen Labors, dass sie auf Forschungskooperationen mit Wirtschaftsunternehmen beruhen und sowohl öffentlich als auch von den teilnehmenden Unternehmen finanziert werden. Der Laufwerks- und Testspezialist AVL ist an Bord des CD-Labors für Festkörperbatterien. AVL ist auch im Zentrum für Batteriesicherheit der Technischen Universität Graz an Bord, das vor einem Monat vorgestellt wurde. Der Fokus liegt hier beispielsweise auf zwei Themen: der definierten Alterung von Batterien zur Analyse ihres Langzeitverhaltens und dem Verhalten geladener Batterien unter mechanischer Belastung im Allgemeinen und bei Unfällen im Besonderen. Entsprechend,

    In dem neuen CD-Labor, das gerade für weitere Arbeiten an Festkörperbatterien eröffnet wurde, betont AVL die Bedeutung des neuen CD-Labors für das eigene Geschäft: „Als Entwickler innovativer Antriebsbatterien sind die Forschungsergebnisse für die Entwicklung der Zukunft äußerst wertvoll Batteriemodule basierend auf Festkörperbatterietechnologie “, sagt Volker Hennige, Leiter der Batterieabteilung bei AVL. Die gemeinsame Forschung soll sieben Jahre dauern. Das Budget des CD-Labors mit seinen sieben Mitarbeitern beläuft sich auf rund zwei Millionen Euro. Das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW) ist die wichtigste öffentliche Förderstelle.

    Laborleiter Rettenwander erklärt, dass die Entwicklung von Festkörperbatterien im Gegensatz zu Lithium-Luft-Batterien oder ähnlichen experimentellen Batterietechnologien bereits relativ weit fortgeschritten ist. „Es wird noch einige Zeit dauern, bis dieser Batterietyp für Hochenergieanwendungen wie Elektrofahrzeuge bereit ist, aber es ist auch hier in der Steiermark absehbar, da Festkörperbatterien bereits in Einzelfällen als kleine Batterien für gefunden werden elektronische Bauteile." Das Unternehmen ist mit den spezifischen Problembereichen vertraut, arbeitet konzertiert an nachhaltigen Lösungen und versteht sich als wichtige Startrampe für die nächste Generation von Energiespeichersystemen.

    tugraz.at

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