Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und die Universität Ulm haben das Verbundprojekt „Li-EcoSafe“ ins Leben gerufen. Ziel des Projekts ist es, die häufig in Elektroautos eingesetzten Lithium-Ionen-Batterien effizienter, kostengünstiger und sicherer zu machen, um so die die Alltagstauglichkeit und Akzeptanz von Elektrofahrzeugen zu verbessern.
"Um das Konzept der Lithium-Ionen-Batterie weiterzuentwickeln, sind für uns besonders die chemischen Reaktionen an den Grenzflächen zwischen Elektroden und Elektrolyten interessant. Denn sie beeinflussen die Eigenschaften der jeweiligen Batterie", erklärt Norbert Wagner, der das Projekt beim DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart betreut. So könne man neue Materialien für den Einsatz von Lithium-Ionen entwickeln oder die Oberfläche der Elektroden so gestalten, dass diese möglichst vorteilhafte Eigenschaften aufweise.
In dem Projekt entwickeln die Forscher unterschiedliche Lithium-Ionen-Batterien und testen sie in wiederholten Lade- und Entladevorgängen, die sich an Standardtestzyklen aus der Automobilindustrie orientieren. Dabei beobachten sie, wie sich die Speicherkapazität entwickelt und wie die Batterie sich in Grenzbereichen, beispielsweise bei hohen Temperaturen, verhält.
Zudem arbeiten die Wissenschaftler an neuartigen Messmethoden, um Vorgänge wie Spannungs- oder Kapazitätsverlust genauer zu erfassen und zu verstehen. Verfahren wie die sogenannte In-Situ-Diagnostik, die Messungen ermöglicht, während die Batterie in Betrieb ist, können in Zukunft zur Entwicklung komplexerer Batteriemanagementsysteme beitragen, die zum Beispiel Fahrern von Elektroautos auf Knopfdruck Informationen zur Batterie liefern können.
Jeannine Gehle
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