Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Großes Forschungsprojekt zu Lithium-Ionen-Batterien gestartet

01.09.2009
Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg haben sich acht Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um neue Wege für die Speicherung elektrischer Energie zu erforschen. Kürzlich machte das Bundesministerium für Bildung und Forschung den Weg frei für das Verbundprojekt »KoLiWIn«.

Bis zum Jahr 2050 soll etwa die Hälfte des gesamten Energiebedarfs in Deutschland aus erneuerbaren Energien gedeckt werden – so sieht es die langfristige strategische Planung der Bundesregierung zur Erreichung der Klimaschutzziele vor.

Eine effiziente Speicherung elektrischer Energie ist dabei der wesentliche Schlüssel für den Einsatz regenerativer Energieträger wie Sonne und Wind. Das Bundesforschungsministerium weist beispielsweise darauf hin, dass im Jahr 2006 ca. 15 % des durch Windkraftwerke erzeugten Stroms nicht genutzt werden konnten, weil keine geeigneten Speichersysteme zur Verfügung standen.

Unter den Speichersystemen bietet die Lithium-Ionen-Technologie die höchste Energiedichte. In vielen Bereichen haben Lithium-Ionen-Akkus heute schon andere wiederaufladbare Batteriesysteme verdrängt. Handys und Laptops sind ohne Lithium-Ionen-Akkus kaum vorstellbar, und zunehmend werden sogar auch Elektrowerkzeuge mit den im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten NiCd-Akkus umweltfreundichen Lithium-Ionen-Akkus ausgestattet. Für den Einsatz im Automobil gelten allerdings nochmals höhere Anforderungen: Die Energiedichte muss für große Reichweiten weiter erhöht werden, die Ladezeiten sollten, entsprechend einer hohen Leistungsdichte, möglichst kurz sein, und nicht zuletzt spielen auch Sicherheit und Lebensdauer eine wichtige Rolle.

Deshalb hat das Bundesforschungsministerium für die nächsten vier Jahre im Rahmen der BMBF-Innovationsallianz LIB 2015 60 Millionen Euro Fördermittel zur Entwicklung leistungsfähiger und sicherer Lithium-Ionen-Batterien bereitgestellt. Ein Konsortium um die Firmen Evonik, BASF, Bosch, Daimler und Volkswagen wird LIB 2015 mit 360 Millionen Euro unterstützen.

Mit am Start in diesem Programm ist das vom Fraunhofer ISC in Würzburg initiierte Projekt »KoLiWIn« – das Kürzel steht für „Konzeptstudien für neuartige Lithium-Ionen-Zellen auf der Basis von Werkstoff-Innovationen“. Das Ziel des mit insgesamt 4 Millionen Euro dotierten Verbundprojekts erklärt Projektleiter Dr. Kai-Christian Möller: »Die acht Partnerinstitute wollen gemeinsam neue Materialkonzepte entwickeln, die nicht nur ein schnelleres Laden ermöglichen und eine größere Energiemenge bereitstellen als herkömmliche Batterietypen, sondern die auch erheblich sicherer sind.« Im Blick haben die Forscher v. a. große, leistungsstarke Batterien für Elektrofahrzeuge – und unterstützen damit auch den Trend zur Elektromobilität.

Eine Million elektrisch angetriebener Fahrzeuge sollen bis zum Jahr 2020 auf den bundesdeutschen Straßen lautlos und schadstofffrei für freie Fahrt sorgen. Dafür werden entsprechend leistungsfähige und sichere mobile Energiespeicher gebraucht.

»Das Fraunhofer ISC hat in den vergangenen Jahren bereits neuartige Materialien für polymere, nicht entzündliche Elektrolyte gefunden, deshalb ging die Initiative zu dem Verbundprojekt auch von uns aus«, so Möller. Neben zwei weiteren Fraunhofer-Instituten, dem IWM aus Freiburg und dem IKTS aus Dresden, sind Fachgruppen der Universitäten Münster, Marburg, Ulm, Karlsruhe und Köln an der Entwicklung beteiligt. Auch ein namhafter Batteriehersteller signalisierte Interesse und begleitet das Forschungsprojekt. In KoLiWIn sollen nun die einzelnen Batteriekomponenten – nanostrukturierte Kathoden, Anode und Polymerelektrolyte – so aufeinander abgestimmt werden, dass daraus leistungsfähige, schnelle und sichere Batteriezellen gebaut werden können.

Während der dreijährigen Projektlaufzeit sollen Erkenntnisse aus der Festkörper- und Elektrochemie sowie der Materialforschung zusammengeführt werden, unterstützt durch umfangreiche Charakterisierungsverfahren am ISC und neue Simulationsverfahren am IWM, die von der Wechselwirkung der Atome im Material bis hin zum Einsatzverhalten im Produkt über alle Skalen hinweg die neuen Materialien bewerten. Am Ende soll ein industriell umsetzbares, leistungsfähiges und sicheres Batteriekonzept stehen, das auch für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet ist.

Ansprechpartner
Marie-Luise Righi
Tel. +49 (0)931 4100-150
Fax +49 (0)931 4100-399
E-Mail: marie-luise.righi@isc.fraunhofer.de
Beatrix Dumsky
Tel. +49 (0)931 4100-106
Fax +49 (0)931 4100-399
E-Mail: beatrix.dumsky@isc.fraunhofer.de

Marie-Luise Righi | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.isc.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Care-O-bot® 4 macht sich selbstständig
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik