{"id":15204,"date":"2020-01-31T19:41:42","date_gmt":"2020-01-31T18:41:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.biosphaere-alb.com\/wordpress\/?p=15204"},"modified":"2020-01-31T19:47:50","modified_gmt":"2020-01-31T18:47:50","slug":"schwaebische-superbatterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biosphaere-alb.com\/wordpress\/?p=15204","title":{"rendered":"Schw\u00e4bische Superbatterie"},"content":{"rendered":"

Natrium-Ionen-Batterien: Von der Materialentwicklung bis zur technologischen Innovation<\/em><\/p>\n

Im Projekt TRANSITION werden KIT und HIU Prototypen von Natrium-Ionen-Batterien f\u00fcr den zuk\u00fcnftigen Einsatz in der E-Mobilit\u00e4t und station\u00e4ren Energiespeicherung entwickeln.<\/p>\n

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Professor Stefano Passerini und seine Mitarbeiterin Hyein Moon setzen an einer Handschuhbox eine Natrium-Ionen-Batterie zusammen. (Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)<\/span> <\/em><\/p>\n

Umweltfreundlich, kosteng\u00fcnstig und hochleistungsf\u00e4hig sollen die Natrium-Ionen-Batterien der n\u00e4chsten Generation sein \u2013 dann k\u00f6nnen sie eine Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien sein. Passende Aktivmaterialien und Elektrolyte entwickeln Forscherinnen und Forscher des vom Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) gegr\u00fcndeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU) gemeinsam mit dem Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) und der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU). Im Projekt TRANSITION arbeiten sie an L\u00f6sungen f\u00fcr den Technologietransfer von Natrium-Ionen-Batterien und leisten damit einen wesentlichen Beitrag zu einem nachhaltigeren Energiespeichermarkt in Deutschland. Das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) f\u00f6rdert das Projekt f\u00fcr dreie Jahre mit 1,15 Millionen Euro.
\nDie Motivation hinter dem Projekt TRANSITION ist, einen zentralen Beitrag zu einer nachhaltigeren Energiespeicherstrategie in Deutschland zu leisten. Die M\u00e4rkte f\u00fcr Elektromobilit\u00e4t und station\u00e4re Energiespeicherung werden im Zuge der Energiewende deutlich wachsen und erfordern energieeffizientere und leistungsf\u00e4higere Speichertechnologien. Derzeit sind Lithium-Ionen-Batterien einer der gr\u00f6\u00dften Erfolge f\u00fcr Energiespeicheranwendungen des letzten Jahrhunderts.
\nLithium-Ionen-Batterien sind leicht, kompakt und bieten eine hervorragende Energie- und Leistungsdichte und dominieren den Markt f\u00fcr tragbare Elektronik, Hybrid- und Elektrofahrzeuge. \u201eAngesichts der zunehmend steigenden Nachfrage nach Lithium und den in der Lithium-Technologie eingesetzten Rohstoffen wie Kobalt werden jedoch Bedenken hinsichtlich der zuk\u00fcnftigen und langfristigen Verf\u00fcgbarkeit der kritischen Rohstoffe und der Kosten laut. In diesem Szenario stellen Natrium-Ionen-Batterien eine alternative, kosteng\u00fcnstige und umweltfreundlichere Energiespeichertechnologie dar\u201c, sagt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU.
\nDas Projekt TRANSITION konzentriert sich auf die Entwicklung leistungsf\u00e4higer, fl\u00fcssiger und polymerer Natrium-Ionen-Batterien, die auf der Kathodenseite \u00fcbergangsmetallschichtoxide und auf der Anodenseite Hartkohlenstoff aus Biomasse verwenden. \u201eDies ist das erste vom BMBF gef\u00f6rderte deutsche Konsortium, das an der Entwicklung hochskalierter Natrium-Ionen-Batterien arbeitet und ein breites Spektrum an Herausforderungen von der Materialentwicklung bis zur Herstellung von Prototypenzellen abdeckt\u201c, so Passerini. In dem Projekt wird sein Team einen innovativen, auf Biomasse basierenden Hartkohlenstoff in Kombination mit w\u00e4ssrigen Bindemitteln und Aluminium als Stromabnehmer entwickeln.
\n\u201eDie Entwicklung von hochskalierten Prototypen der Natrium-Ionen-Batterien und das Erreichen der gew\u00fcnschten Ziele stellen eine gro\u00dfe Herausforderung dar, die sich nur in einem Netzwerk mit den komplement\u00e4ren Kompetenzen der Partner bew\u00e4ltigen l\u00e4sst\u201c, sagt Stefano Passerini. Das Team der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU) koordiniert die Forschungsaktivit\u00e4ten zur Entwicklung fortschrittlicher fl\u00fcssiger und polymerer Elektrolyte, w\u00e4hrend das Team des Zentrums f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) die Entwicklung kobaltfreier Kathoden vorantreibt.<\/p>\n

\u00dcber das TRANSITION-Projekt<\/strong><\/p>\n

Die drei Partner des TRANSITION-Projekts werden gemeinsam an der Entwicklung leistungsf\u00e4higer fl\u00fcssiger und polymerer Prototypen der Natrium-Ionen-Batterien arbeiten, um so die internationale Wettbewerbsf\u00e4higkeit zu st\u00e4rken und die f\u00fchrende Position Deutschlands auf dem Gebiet der elektrochemischen Energiespeicherung zu unterst\u00fctzen. Das im Rahmenprogramm Batterien 2020 durch das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rderte Projekt umfasst neben den drei wissenschaftlichen Partnern einen umfassenden Industriebeirat.
\nLeiter der wissenschaftlichen Gruppen sind Professor Stefano Passerini (HIU), Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens vom Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) und Professor Philipp Adelhelm von der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU).<\/p>\n

\u00dcber das Helmholtz-Institut Ulm<\/strong><\/p>\n

Das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) wurde im Januar 2011 vom Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft in Kooperation mit der Universit\u00e4t Ulm gegr\u00fcndet. Mit dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie dem Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) sind zwei weitere renommierte Einrichtungen als assoziierte Partner in das HIU eingebunden. Das internationale Team aus rund 120 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern forscht im HIU an der Weiterentwicklung der Grundlagen von zukunftsf\u00e4higen Energiespeichern f\u00fcr den station\u00e4ren und mobilen Einsatz.<\/p>\n

Details zum KIT-Zentrum Energie<\/strong><\/p>\n

Als \u201eDie Forschungsuniversit\u00e4t in der Helmholtz-Gemeinschaft\u201c schafft und vermittelt das KIT Wissen f\u00fcr Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen ma\u00dfgebliche Beitr\u00e4ge in den Feldern Energie, Mobilit\u00e4t und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplin\u00e4ren Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 25 100 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universit\u00e4res Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationst\u00e4tigkeit am KIT schl\u00e4gt die Br\u00fccke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer nat\u00fcrlichen Lebensgrundlagen.<\/p>\n

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