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Das Versprechen von Natrium-Ionen-Batterien

Gruppenfoto

Von links nach rechts: Dr. J. Alberto Blázquez (CIDETEC Energy Storage, New Battery Technologies Team Leader), Ann-Kathrin Wurba (KIT-wbk), Julian Klemens (KIT-TFT), Dr. Iker Boyano (CIDETEC Energy Storage, Battery Manufacturing Pilot Line Team Leader), Elixabete Ayerbe (CIDETEC Energy Storage, Battery Modelling | Postmortem analysis Team Leader), Olatz Leonet (CIDETEC Energy Storage Researcher)

Julian Klemens (KIT-TFT) und Ann-Kathrin Wurba (KIT-wbk), beide wissenschaftliche Mitarbeiter des Exzellenzclusters POLiS, erforschen die Herausforderungen der großtechnischen Produktion von Natrium-Ionen-Batterien (SIB) während eines dreimonatigen Forschungsaufenthalts bei CIDETEC Energy Storage (Donostia-San Sebastián, Spanien).

Natrium-Ionen-Batterien gelten als eine der vielversprechendsten Post-Lithium-Batterien. Die Herstellbarkeit der Elektroden und Batterien sowie die Herausforderungen bei der Materialverarbeitung von potenziellen Elektrodenmaterialien für Anoden und Kathoden sind jedoch kaum bekannt. Die Herausforderungen der großtechnischen Produktion von SIB werden in einer Forschungskooperation zwischen dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und CIDETEC Energy Storage (Donostia-San Sebastián, Spanien) untersucht. Um ihre bisherigen Forschungsergebnisse zur Elektrodenprozessierung von SIB-Materialien in einen größeren Maßstab zu übertragen, sind zwei wissenschaftliche Mitarbeiter des Exzellenzclusters POLiS – Post Lithium Storage zu einem Forschungsaufenthalt am CIDETEC. Geforscht wird entlang der gesamten Produktionskette, von den Aktivmaterialien über die Elektrodenbeschichtung und -trocknung bis hin zur Kalandrierung und Batteriezellentwicklung. Es werden im Rahmen von POLiS entwickelte Materialien verwendet, die im Pilotmaßstab hergestellt werden können.

Julian Klemens aus der Gruppe von Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Wilhelm Schabel und Dr.-Ing. Philip Scharfer (Dünnschichttechnik) und Ann-Kathrin Wurba vom Institut für Produktionstechnik (wbk) im Forschungsbereich Maschinen-, Anlagen- und Prozessautomatisierung unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer untersuchen gemeinsam die Strukturoptimierung durch Multilayer-Beschichtungen zur gezielten Eigenschaftseinstellung und schnelleren Herstellung von Batterieelektroden sowie den Einfluss von Maschinenparametern bei der Kalandrierung neuer Post-Li-Materialien. 

CIDETEC Energy Storage bringt in diesen Austausch eine 15-jährige Expertise auf dem Gebiet der Forschung und Entwicklung fortschrittlicher Batterietechnologien ein, die die gesamte Wertschöpfungskette von der Materialoptimierung bis zur Produktion maßgeschneiderter Elektroden und Zellen im Pilotmaßstab für Lithium-, Natrium- und andere chemiebasierte Energiespeicher abdeckt. Diese Aktivität wird durch die erstklassigen Batterietestlabore unterstützt, die es ermöglichen, die Leistung der entwickelten Technologien im eigenen Labor zu validieren.

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