Projektinformationen:
Projektpartner:
Motivation
Die Kommerzialisierung von Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) befindet sich zwar noch in einem frühen Stadium, hat jedoch in letzter Zeit deutlich an Dynamik gewonnen. Um die Kostenstruktur und Nachhaltigkeit dieser Technologie weiter zu verbessern, ist eine tiefgehende Analyse zentraler Produktionsprozesse erforderlich.
Im Mittelpunkt dieses Projekts steht daher die Entwicklung umweltfreundlicher und wirtschaftlich tragfähiger Herstellungsverfahren für Kathoden und Anoden von SIBs. Die im Projekt eingesetzten aktiven Materialien sollen ausreichend verfügbar, leicht beschaffbar, gut recycelbar und idealerweise ungiftig sein.
Darüber hinaus werden wasserbasierte sowie hochviskose Verarbeitungstechnologien für die Elektrodenherstellung entwickelt und bewertet. Dabei kommen modernste Verfahren aus der aktuellen Prozessforschung im Bereich der Lithium-Ionen-Batterieproduktion zum Einsatz – unter anderem aus dem Kompetenzcluster ProZell. Ziel ist es, ein tiefes Verständnis der zugrunde liegenden Zusammenhänge zwischen Prozessparametern, Materialstruktur und Materialeigenschaften zu gewinnen, um die SIB-Produktion entscheidend weiterzuentwickeln.
Begleitend werden alle relevanten Prozessrouten, Einzelschritte und eingesetzten Materialien im Rahmen einer Lebenszyklusanalyse (LCA) umfassend aus ökologischer Sicht bewertet.
Projektziel
Ziel des Projekts ist es, die Effizienz und Nachhaltigkeit der Produktion von Natrium-Ionen-Batterien (SIBs) durch den Einsatz innovativer Prozessstrategien zu steigern. Aufbauend auf den umfangreichen Erfahrungen aus der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) soll frühzeitig der Transfer zu umweltfreundlichen und zukunftsweisenden Prozessrouten erfolgen – etwa durch den Einsatz wasserbasierter oder hochviskoser Verfahren zur Elektrodenfertigung.
Das übergeordnete Ziel ist der Nachweis nachhaltig und effizient gefertigter Mehrlagen-Vollzellen, die nach 1.000 Ladezyklen noch über einen State of Health (SoH) von mindestens 90 % verfügen.
Forschungsschwerpunkte
Kontakt:
K.Kasten@tu-braunschweig.de