Materialforschung im Verbund

Vier Plattformen gewährleisten enge Vernetzung
© Uni MS / MEET

Der Kompetenzcluster ExcellBattMat arbeitet zentrenübergreifend auf vier Plattformen, die jeweils einen aktuellen Themenbereich der Batteriematerialentwicklung bündeln.

Plattform P1: Lithium-Metall-Batterie

Plattform1 bündelt Zellkonzepte mit dem gemeinsamen übergreifenden Ziel, Zellen mit Lithium-Metall-Anoden zu realisieren, die gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich höhere Ladekapazität und eine konkurrenzfähige Langzeitstabilität aufweisen. Im Zusammenhang damit erforscht das Wissenschaftsteam nicht nur Zellkonzepte mit aktuellen oxidbasierten Kathoden, sondern auch Schwefel-basierte Kathodenkonzepte zur Realisierung von Lithium-Schwefel-Zellen. Eng damit verbunden ist die Weiterentwicklung von neuen Elektrolytkomponenten (Lösungsmittel, Lithiumsalze, Additive) sowie von mikrostrukturierten Kathodenkompositen und Schutzkonzepten zur Realisierung langzeitstabiler Grenzflächen an Anoden und Kathoden solcher Zellen.

  • Koordination

    Prof. Dr. Hans-Dieter Wiemhöfer (ExcellentBattery-Zentrum Münster)
    © Hans-Dieter Wiemhöfer
    Prof. Dr. Hans-Dieter Wiemhöfer (ExcellentBattery-Zentrum Münster)
    Forschungszentrum Jülich GmbH
    Helmholtz-Institut Münster (IEK-12)
    Corrensstrasse 46
    48149 Münster
    T: +49 170 3853875
    h.wiemhoefer@fz-juelich.de

Plattform P2: Lithium-Ionen-Batterie

Beschreibung folgt.

Plattform P3: Analytik und Digitalisierung

Plattform 3 bündelt die Kompetenzen der vier Verbundpartner zur theoretischen Analyse für die Modellierung und Simulation von Zellsystemen sowie von einzelnen physikalischen Prozessen. Ebenso ist diese Plattform ein Forum für die Anwendung und Weiterentwicklung von speziellen experimentellen Methoden zur Analyse und Charakterisierung von Materialien, Strukturen und Systemeigenschaften bis hin zur Zelle. Die Digitalisierung und Standardisierung der Messergebnisse der verschiedenen Zentren hat zum Ziel, Messmethoden und Messdaten vergleichbar und für eine spätere Nutzung, zum Beispiel in der Modellierung, verfügbar zu machen.

  • Koordination

    Prof. Dr. Andreas  Jossen (ExcellentBattery-Zentrum Munich)
    © Prof. Dr.-Ing. Andreas Jossen
    Prof. Dr. Andreas Jossen (ExcellentBattery-Zentrum Munich)
    Technische Universität München
    Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik
    Arcisstrasse 21
    80333 München

Plattform P4: Innovative Elektrodenkonzepte

Für zukünftige Batteriesysteme mit erhöhter Energiedichte kommen Elektrodenkonzepte in Betracht, die sich mit herkömmlichen Produktionsmethoden nicht darstellen lassen. Dazu zählen Dünnschichtverfahren zur Oberflächenmodifikation oder Aktivmaterialabscheidung und Strukturierungsverfahren, die eine gezielte Einstellung von Mikro- und Nanostruktur der Elektroden erlauben. Die Plattform 4 bündelt die Kompetenzen zur Herstellung und Modifikation dieser innovativen Elektrodenkonzepte und nutzt diese zur Erreichung konkreter, zentrumsübergreifender Ziele.

  • Koordination

    Prof. Dr. Stefan  Kaskel (ExcellentBattery-Zentrum Dresden)
    © Martin Förster
    Prof. Dr. Stefan Kaskel (ExcellentBattery-Zentrum Dresden)
    Professur für Anorganische Chemie I
    Technische Universität Dresden
    Fakultät Chemie und­ Lebensmittelchemie
    Helmholtzstraße 10
    01062 Dresden
    T: +49 351 463-34885
    F: +49 351 463-37287
    Stefan.Kaskel@chemie.tu-dresden.de