Herstellen von Testzellen mit neuen Batteriematerialien

Mit dem Projekt Astrabat zielen die Partner auf die Entwicklung sicherer und hochenergetischer Festkörper-Lithium-Ionen-Batteriezellen. Bild: K. Dobberke / Fraunhofer ISC

| von Götz Fuchslocher

Das Projekt Astrabat wird von der Europäischen Union mit einem Gesamtbudget von 7,8 Millionen Euro gefördert und ist auf vier Jahre Laufzeit angelegt. Kern des von der französischen Forschungseinrichtung CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) koordinierten Vorhabens ist ein neuartiger Festkörperelektrolyt, der kompatibel mit Hochenergie-Elektrodenmaterialien der nächsten Generation ist und gleichzeitig die Verarbeitung mit etablierten Produktionsprozessen ermöglicht.

Hauptziele sind die Entwicklung von Materialien für Festkörper-Hybrid-Elektrolyte und Komposit-Elektroden für zuverlässige Hochenergie-Lithium-Ionen-Festkörperzellen sowie die Nutzung konventioneller Verfahren für die Herstellung der Zellkomponenten, die Definition und Demonstration einer Zellarchitektur mit erhöhten Sicherheitseigenschaften und die Schaffung einer geschlossenen Wertschöpfungskette, einschließlich Design-for-recycling, End-of-Life-Szenarien und wertstofferhaltendem Recycling.

Das Projekt wird von einem Konsortium von 14 Partnern aus acht europäischen Ländern durchgeführt, darunter führende Forschungszentren und Universitäten sowie Unternehmen aus der Batterieindustrie und dem Energiesektor. Als Partner beteiligt ist das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg mit seinem Forschungs- und Entwicklungszentrum für Elektromobilität FZEB. Das FZEB bearbeitet mehr als ein Dutzend Projekte im Bereich Batterieforschung und -entwicklung auf nationaler und europäischer Ebene.

Die Kernkomponente des Vorhabens ist die Entwicklung eines Festkörperelektrolyts mit organischen und anorganischen Komponenten. Der hybride Ansatz soll erlauben, den Elektrolyten jeweils für die Anwendung an den Grenzflächen zu Anode und Kathode zu optimieren. Gleichzeitig spielen die Materialeigenschaften eine wesentliche Rolle für die Verarbeitbarkeit der daraus hergestellten Komponenten. Das Fraunhofer ISC hat im Projekt die Aufgabe übernommen, Materialien zu entwickeln, die diesen Anforderungen gerecht werden. Man leiste damit einen essenziellen Beitrag zum Erfolg des Projekts wie auch für die Entwicklung einer europäischen Festkörperbatterie, so die Fraunhofer-Experten.