Leistungsfähige und sichere Polymer-Keramik-Elektrolyte für die Energiewende
Pressemitteilung Fraunhofer IKTS vom 06. April 2023
Im Rahmen der »Förderlinie Batterie 2020 Transfer« unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung für drei Jahre und mit 1,7 Mio Euro das Projekt »PCEforNB« (Polymer Keramik Elektrolyte (PCE) für Mitteltemperatur Na-Batterien), in dem neuartige Polymer-Keramik-Elektrolyte für Festkörper-Natriumbatterien entwickelt werden. Als vielversprechende Post-Lithium Technologie kommt der Natrium-Batterie eine wichtige Rolle bei der Deckung des steigenden Bedarfs an stationären Speichern zu. Ziel des Forschungsprojektes ist es, diese Technologie mit einem kostengünstigen, sicheren und langlebigen Elektrolyten konsequent weiterzuentwickeln. Projektpartner sind die Fraunhofer-Institute für Keramische Technologien und Systeme IKTS und für Angewandte Polymerforschung IAP sowie die Humboldt-Universität zu Berlin.
Die Projektpartner von »PCEforNB« wollen gemeinsam die Vorteile keramischer Festelektrolyte und Aktivmaterialien mit denen polymerer Materialien für eine neue Generation von Natrium Batterien nutzbar machen. Dazu werden Keramik-Polymer-Verbundelektrolyte und Kathoden durch Integration von hoch leitfähigen keramischen Elektrolytpartikeln bzw. Aktivmaterialpartikeln in einer stabilen und leitfähigen Polymermatrix realisiert. Das Fraunhofer IKTS bringt als Projektkoordinator seine Kompetenzen in der Materialsynthese von keramischen Festelektrolyten sowie der Assemblierung und Charakterisierung von Natrium-Batteriezellen im Hochtemperaturbereich ein. Die Humboldt-Universität zu Berlin (AG Adelhelm) beschäftigt sich im Projekt mit der Synthese des Kathodenmaterials sowie der elektrochemischen Charakterisierung der Materialien und Komposite im Mitteltemperaturbereich. Das Know-how zu neuartigen, hochleitfähigen und stabilen Polymeren sowie die Integration der keramischen Partikel wird durch das Fraunhofer IAP in das Projekt eingebracht. Das Konsortium stellt so die erforderliche materialwissenschaftliche, elektrochemische und verfahrenstechnische Expertise für die erfolgreiche Erreichung der Projektziele bereit.
Die Entwicklungen erfolgen im engen Austausch mit einem Industriebeirat, der die Arbeiten unterstützt und ggf. notwendige Justierungen anregt, um anwendungs- und marktorientierte Ergebnisse zu gewinnen.