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Varta koordiniert Projekt: Elektrisches Fliegen mit umweltfreundlichen Lithium-Ionen-Batterien

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Stuttgart - Die Dekarbonisierung erreicht auch den Luftverkehr und das elektrische Fliegen ist eine Option. Gebraucht werden leichte, sichere und kostengünstige Hochenergiebatterien, die möglichst nur ressourcenschonende und umweltverträgliche Materialen enthalten sollten.

Ein Projektkonsortium, bestehend aus dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sowie den Industriepartnern Johnson Matthey Battery Materials GmbH, dem Maschinenbauunternehmen Coperion GmbH und dem Zellhersteller Varta AG, arbeitet an Batterielösungen für das elektrische Fliegen der Zukunft.

Geplant ist, dass neue Aktivmaterialien mit hoher spezifischer Energie und Sicherheit sowie Prozesse entwickelt werden, um diese zu Batterieelektroden zu verarbeiten.
Die spezifische Energie der Batteriezellen will das Konsortium um bis zu 20 Prozent u.a. mit Hilfe des intrinsisch sicheren Lithiummanganeisenphosphats (LMFP) erhöhen. Auch ist beispielsweise vorgesehen, das stetig knapper und teurer werdende Grafit durch das reichlich verfügbare Siliziumoxid (SiOx) zu ersetzen und damit auch gleichzeitig Gewicht einzusparen. Letztendlich wollen die Forschenden kobaltfreie Kathodenmaterialien zum Einsatz bringen.

Kritische und teure Materialien sollen zudem substituiert werden. Sowohl Anode als auch Kathode werden statt mit dem schädlichen Lösungsmittel NMP wässrig prozessiert, teilte das ZSW mit. Die gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend für die industrietaugliche Herstellung von Rundzellen genutzt werden.

Dazu werden am ZSW in Ulm die Prozesse auf einer eigenen Pilotlinie erprobt und in kleinen Laborbatterien als Demonstrator validiert. Parallel führt der Batteriehersteller Varta die Ergebnisse des Projekts in die Produktion von gewickelten Knopfzellen und 21700-Rundzellen ein.

Die so entwickelten Batterien können in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz kommen. Eine wichtige Anwendung in der Mobilität ist die Luftfahrt. Batteriebetriebene Flugzeuge werden derzeit von verschiedenen Firmen entwickelt und ein hoher Energieinhalt bei höchster Sicherheit sind Schlüsselfaktoren für den Erfolg der hierfür notwendigen Hochleistungsbatterien.

Das Projektvorhaben ist Ende 2021 gestartet, wird von Varta koordiniert und läuft bis zum 31.10.2024. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit 1,6 Millionen Euro.

© IWR, 2022

21.01.2022