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Innerhalb des Verbundprojekts Li-EcoSafe arbeiten Wissenschaftler von ZSW, DLR, HIU und der Universität Ulm an der Entwicklung neuer Speicherkonzepte, die leistungsstärker, sicherer und kostengünstiger sein sollen. Koordinator ist das ZSW, die Förderung erfolgt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Excellent Battery Initiative.

Nach drei Jahren intensiver Arbeit konnten drei sehr vielversprechende Konzepte identifiziert werden:

Es gelang, ein neuartiges kobaltfreies (Co-freies) Kathodenmaterial zu entwickeln, das gegenüber herkömmlichen Materialien eine deutlich höhere Energiedichte bei vergleichbarer Sicherheit aufweist. Zudem konnten Naturgrafite über mechanische Rundungsprozesse veredelt und Grafitabfallprodukte für die Nutzung als Anodenmaterial erschlossen werden.

Elektrodenseitig gelang es, Lithiumeisenmanganphosphat (LFMP) und Lithiummanganspinell (LMO) zu neuartigen leistungsstarken und sicheren nickel- und kobaltfreien Blend-Elektroden zu kombinieren, deren Belastungsverhalten sogar die theoretisch berechneten Werte übertrifft. Diese synergetischen Effekte konnten durch mechanistische Untersuchungen verstanden und ein Modell abgeleitet werden.

Alle drei Ansätze steigern die Performance bei gleichzeitiger Vermeidung kritischer Ressourcen oder energieintensiver Prozesse. Die Projektergebnisse aus den ersten drei Jahren wurden vom BMBF als so vielversprechend bewertet, dass nun eine Verlängerung um zwei weitere Jahre bewilligt wurde.

Aufgabe dieser zweiten Förderperiode wird es sein, die drei gewählten Ansätze in Batteriezellen zu implementieren.

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