Kick-Off für das Forschungsprojekt “Nanostrukturierte Batteriematerialien - NanoBat”
Am Mittwoch dem 14. Februar 2018 fiel am MEET Batterieforschungszentrum der Startschuss für das Projekt „NanoBat“. Unter Koordination der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster werden Forscherinnen und Forscher verschiedener Disziplinen in den kommenden drei Jahren an der Optimierung von Aktivmaterialien mittels nanostrukturierter Beschichtungen arbeiten. Neben dem MEET und dem Institut für Materialphysik der WWU sind das Forschungszentrum Jülich (FZJ) sowie die Industriepartner AIXTRON SE und BatterieIngenieure GmbH an dem mit knapp drei Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Forschungsvorhaben beteiligt.
Lithium-Ionen Batterien sind die Schlüsseltechnologiefür Elektromobilität und stationäre Energiespeicherung. Anwender wünschen sich hochperformante Batterien mit möglichst hoher Energiedichte, Effizienz und Lebensdauer. Im Rahmen von NanoBat sollen daher Komponenten und Fertigungsprozesse zur Her-stellung verbesserter Batterien entwickelt werden. Konkret geht es um die Etablierung von Techniken zur Herstellung hochstabiler funktionaler und gleichzeitig ultradünner Beschichtungen von Anoden- und Kathodenmaterialien, die ihrerseits die Oberflächeneigenschaften der Aktivmaterialien optimieren und deren elektrochemische Eigenschaften entscheidend verbessern.
Die Wissenschaftler der WWU und des FZJ beschäftigen sich mit der Herstellung von Beschichtungen mittels Sputterdeposition und Sol-Gel Prozessen. Mit dem Institut für Materialphysik (WWU) gehören Spezialistinnen und Spezialisten der höchstauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie zum Konsortium, deren Hauptaufgabe die Charakterisierung der Beschichtungen und Grenzflächen auf (sub-)atomarer Skala ist.
Durch die enge Kooperation mit den Industrieunternehmen (AIXTRON SE, BatterieIngenieure GmbH) soll der Transfer von Forschungsergebnissen in die großtechnische Anwendung im Vordergrund stehen. Basierend auf den teils noch zu etablierenden Techniken im Labormaßstab sollen explizit großtechnische Verfahren entwickelt werden, die eine wirtschaftliche Abscheidung der Coatings im industriellen Maßstab ermöglichen (Fokus: CVD Gasphasenabscheidung). Auf Basis von elektrochemischen Tests an beschichteten Aktivmaterialien sowie wirtschaftlichen Kalkulationen soll schließlich eine gezielte Markteinführung der neuartigen Materialien und Beschichtungsprozesse vorangetrieben werden.
Das Konsortium strebt an, innerhalb der nächsten drei Jahre signifikante Beiträ-ge zum Technologiefortschritt der Lithium-Ionen Batterie zu leisten und wichtige Impulse für einen steigenden Anteil deutscher Unternehmen an der großtechnischen Elektroden- und Zellfertigung zu liefern.
