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Hochschule Landshut forscht an Batterien der nächsten Generation

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Landshut - Auf dem Gebiet der Elektromobilität ist der Forschungsbedarf noch hoch. Forscher aus Landshut wollen mit neuer Materialien die Kosten für aktuelle Batterien senken und an Festkörperbatterien der Zukunft arbeiten.

Die Hochschule Landshut sowie die Unternehmen 3M, AKE-technologies und Brückner Maschinenbau kooperieren bei der Durchführung des Projekts SpinnAP – Spinning Technologies for Advanced Battery Production. Die Bayerische Forschungsstiftung fördert das Vorhaben mit insgesamt über 1 Million Euro.

Batterieproduktion mit High-Speed-Spinning beschleunigen
Die Landshuter Forscher entwickeln ein neuartiges Spinning-Konzept, das schneller als die bisherigen Verfahren ist und in vorhandene Produktionsstraßen eingebaut werden kann. „Beim Elektrospinning werden Materialien in feinste Fasern mit Durchmessern von wenigen Mikro- oder Nanometern versponnen“, erklärt der Projektleiter Prof. Dr. Karl-Heinz Pettinger von der Hochschule Landshut. Dazu geben die Forschenden eine Polymerlösung mittels Düsen in ein elektrisches Feld. Die Lösung wird von der Gegenelektrode angezogen und beschleunigt. Während dieses Prozesses verdunstet das Lösungsmittel und es bilden sich Nanofasern, die sich auf dem zu beschichtenden Substrat als eine Art Vlies ablagern. Diese Nanofasern optimieren die Leistung in Energiespeichern und führen zur Verbesserung von wiederaufladbaren Lithiumzellen. Der Prozess Elektrospinning eignet sich auch für den Einsatz in der Medizintechnik oder der Herstellung von Filtern.

Ein weiteres Forschungsgebiet zur effektiveren Batterieherstellung ist das Laminieren von bislang nicht laminierbaren Elektroden. Diese Fähigkeit würde ebenfalls zur Produktionssteigerung beim Bau besonders langlebiger Lithium-Ionen-Zellen führen, so Pettinger.

Hoffnungsträger neue Materialien - Festkörperbatterien im Fokus
Neben der schnelleren Herstellung von Batterien steht bei den Forschenden auch die Entwicklung von neuen Materialien und Technologien im Fokus ihrer Arbeit. So entwickelt und testet das Projektteam Batterien mit festem (statt bisher flüssigem) Elektrolyt. „Diese Festkörperbatterien gelten als aussichtsreiche Nachfolger der etablierten Lithium-Ionen-Technologie“, so Pettinger, „sie sind sicherer, zuverlässiger und langlebiger als ihre Vorgänger.“

Forschen in alle Richtungen am Technologiezentrum Energie in Landshut
Das neue Forschungsprojekt SpinnAP ist eines von mehreren Projekten am Technologiezentrum Energie, das sich um Batterieforschung dreht. So entwickeln die Forschenden im Projekt COATEMO II beispielsweise Lithium-Ionen-Akkus mit Anoden aus Silizium-Graphenen, um die Energiedichte zu erhöhen und dadurch die Ladevorgänge zu verkürzen. Beim Projekt InTenZ dagegen ist der Ansatz, die Batterieherstellung produktiver und kostengünstiger zu machen, indem die Forschenden die Nachtrocknung von Elektrodenrollen – ein wichtiger Prozessschritt bei der Produktion –mittels eines neues Verfahrens schneller und schonender gestalten.

© IWR, 2019


23.08.2019

 



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