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Imec / EnergieVille revolutioniert Festkörperbatterien

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  • Imec / EnergieVille revolutioniert Festkörperbatterien

    imec-feststoff-zelle-solid-state-cell-2019-min


    Die belgischen Forschungspartner Imec und EnergyVille haben eine Festkörper-Batteriezelle mit einer Energiedichte von 400 Wh/Liter entwickelt, die in zwei Stunden aufgeladen werden kann. Wichtig ist, dass der Produktionsprozess auch sehr ähnlich sein sollte wie bei Batteriezellen mit flüssigem Elektrolyten.

    Die Forscher von Imec sind auf Nanoelektronik, Digital- und Energietechnologien spezialisiert und haben unter dem Dach von EnergyVille ein Forschungsteam gebildet, das sich auf nachhaltige Energie und intelligente Energiesysteme konzentriert. Gemeinsam haben sie Verfahren entwickelt, die auf einem festen Nanokomposit-Elektrolyten in Kombination mit einer Standardkathode aus Lithium-Eisen-Phosphat und einer Lithium-Metall-Anode basieren. Der Festelektrolyt weist eine außergewöhnlich hohe Leitfähigkeit von bis zu 10 mS/cm (microsiemens) auf und hat laut einer Pressemitteilung von Imec das Potenzial für eine noch höhere Leitfähigkeit.

    Das neue Material zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, über eine nasschemische Beschichtung flüssig aufgetragen zu werden. Erst dann härtet es aus und verwandelt sich in einen Festkörper. Dadurch entsteht eine besonders enge Verbindung zwischen den Elektroden und dem Elektrolyten - eine der größten Herausforderungen für Festkörperbatterien.

    Mit einer Energiedichte von 400 Wh pro Liter hat Imec die eigenen Werte gegenüber dem Vorjahr bereits verdoppelt. Ziel ist es, bis 2024 eine Energiedichte von 1.000 Wh/Liter zu erreichen, die in weniger als einer halben Stunde aufgeladen werden kann.

    Imec / EnergyVille sagte, dass sie mit der Universität Hasselt an einer Pilotlinie zur Herstellung von Solid-State-Pouch-Zellen auf dem EnergyVille-Campus in Genk arbeiten, um Materialien und Prozesse zu verbessern. Ziel ist es, die Skalierung von Festkörperzellen zu testen.

    Laut Imec können die Zellen auf "leicht modifizierten" Produktionslinien für Li-Ionen-Akkus montiert werden. Hohe Investitionen in völlig neue Produktionsanlagen wären nicht notwendig, wenn die Nasszellenanlagen auch für die Festkörperzellen genutzt werden könnten. "Die neue Batterie zeigt, dass unser bahnbrechender Elektrolyt in leistungsfähige Batterien integriert werden kann", sagt Philippe Vereecken, wissenschaftlicher Direktor bei Imec / EnergyVille. "Die Pilotlinie ermöglicht es uns, den nächsten Schritt zu tun und den Batterie-Durchbruch auf industriell relevante Prozesse und Formate zu skalieren, indem wir ähnliche Herstellungsverfahren wie bei Nassbatterien einsetzen."

    Für die kommende Phase wird das Forschungszentrum mit den weltweit größten Materiallieferanten und Batterieherstellern sprechen, um die Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Technologie zu optimieren.



    imec-int.com
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