SAFELiMOVE

 

Lehr- und Forschungsgebiet für Alterungsprozesse und Lebensdauerprognose von Batterien (FZ Jülich)

 

Der Transportsektor ist für rund ein Viertel der Treibhausgasemissionen der EU verantwortlich. Zwei Drittel dieser Emissionen sind wiederum auf den Straßenverkehr zurückzuführen. Eine der vielversprechendsten Strategien um dieser Problematik zu begegnen ist die signifikante Steigerung des Anteils elektrisch angetriebener Fahrzeuge im Straßenverkehr. Die Batterien für solche Fahrzeuge werden jedoch von europäischen Herstellern zurzeit zu etwa 90% vom asiatischen Markt bezogen. Das Projekt SAFELiMOVE vereint die gesamte Lieferkette abdeckend verschiedenste Hauptakteure des Batteriesektors aus den Bereichen Materialherstellung, F&E und der Automobilindustrie um neue Prozesse und Materialien zu entwickeln und damit zum Aufschluss an den asiatischen Markt beizutragen. SAFELiMOVE verfolgt dabei einen marktgetriebenen Ansatz zur Realisierung von Batterien mit erhöhter Energiedichte (450 Wh/kg, 1200 Wh/l) unter besonderer Berücksichtigung der Sicherheit und der Kosten. Dabei stehen die folgenden fünf Innovationsgebiete bei SAFELiMOVE im Vordergrund: Entwicklung verbesserter nickelreicher Schichtoxide als Kathodenaktivmaterial, Lithium-Metall-Anoden mit deutlich erhöhter Energiedichte, verbesserte keramische Elektrolyte mit erhöhter ionischer Leitfähigkeit bei Raumtemperatur, Grenzflächendesign zur Verbesserung des Li-Transports durch Oberflächenanpassung und -beschichtung und Erkenntnisgewinne über das Design und den Upscaling-Prozess bei Festkörperelektrolytbatterien. SAFELiMOVE zielt somit durch die Entwicklung von Batterien mit erhöhter Energiedichte, schnelleres Laden und längere Lebensdauern unmittelbar auf die Zukunftsanforderungen an Batteriezellen ab. Die Ziele Dieses Projektes ermöglichen die Erhöhung der Reichweiten von Elektrofahrzeugen und leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung des Straßenverkehrs und zur Begegnung des Klimawandels.

Im Rahmen dieses Projektes beteiligt sich das ISEA an der Entwicklung von Multiskalen-Batteriemodellen zur grundlegenden Verbesserung der Performance von Festkörperelektrolytbatterien durch das Rückführen von Simulationsergebnissen in den Design- und Produktionsprozess. Die in diesem Rahmen speziell auf die Anforderungen von Festkörperelektrolytbatterien maßgeschneiderten Modelle umfassen die Simulation von Grenzflächenphänomenen, Einflüsse der Zellgeometrie und des Upscaling Prozesses, Zellalterung und elektrothermische Simulationen. Zudem führt das ISEA im Rahmen des Projektes elektrische Tests, Zellalterungen und Post-Mortem Analysen durch, um Parametersätze für die entwickelten Modelle zu generieren und eine Übergreifende Bewertung der Performance der entwickelten Zellen zu ermöglichen.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 875189.

   

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