FestBatt

Kompetenzcluster Festelektrolyte und Feststoffbatterien (FestBatt)

Fördergeber: BMBF

Ansprechpartner : Dr. rer. nat. Peter Michalowski, Moritz Hofer

Zusammenfassung des Gesamtprojektes:

Feststoff-Lithiumbatterien (ASSB) werden derzeit international als mögliche Weiterentwicklungen von Lithiumionenbatterien mit flüssigen Elektrolyten betrachtet. In zwei aufeinanderfolgenden Projektphasen (3 + 3 Jahre) soll die komplette Kette von der Herstellung und Hochskalierung geeigneter Festelektrolyte (1. Projektphase) über die Entwicklung der nötigen Verfahren für leistungsfähige Halbzellen bis hin zum Bau von Vollzellen (2. Projektphase) reichen.
Ausgangspunkt für FestBatt ist der dringende Bedarf an hochwertigen Festelektrolyten und technischen Konzepten für die Verarbeitung von Festelektrolyten. Das vorrangige Ziel der ersten Projetphase ist es eine hinreichende stoffliche Basis für die rasche und kritische Bewertung von ASSB-Konzepten durch Industrieunternehmen und anwendungsnahe Institute zu schaffen.
Festelektrolyte lassen sich grob in drei Gruppen einteilen: a) Thiophosphate/Sulfide, b) Oxide/Phosphate und c) Polymere. Da die Prozessierung der verschiedenen Klassen von Festelektrolyten grundsätzlich verschieden ist, müssen die spezifischen Prozessierungsaspekte in den drei Materialclustern abgebildet werden.

Ziele und Aufgaben des iPAT
Das Teilprojekt des iPAT „Prozess-Produktwechselwirkung bei der Produktion und Weiterverarbeitung von sulfidischen Festelektrolyten“ (Pro3S) hat im Wesentlichen folgende Ziele:

• Die Evaluation und prozesstechnische Untersuchung skalierbarer, in trocken und nass betriebenen Mühlen realisierten Verfahren zur Herstellung von Lithiumthiophosphaten/Sulfiden.
• Charakterisierung der resultierenden Material- und Oberflächeneigenschaften zur Bewertung der Verfahrensrouten und zur Generierung von relevanten Materialeigenschaften (physikalisch-chemisch), sowie von Daten zur Bewertung der Materialkompatibilität mit den wichtigsten Elektrodenmaterialien für die Methodenplattform.
• Beurteilung der sulfidischen Festkörperelektrolyte im Hinblick auf deren Prozessierbarkeit zu Elektroden/Separatoren und resultierenden Performance unter Einbeziehung der Kenngrößen.

 
Projektpartner im Teilvorhaben:

Physikalisch-Chemisches Institut (PCI) & Laboratorium für Materialforschung (LaMa) der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU), Max-Planck-Institut (MPI) für Festkörperforschung Stuttgart, Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Braunschweig