FB2-Poly - Zellplattform Polymere

Abstract

Lithium-Polymer-Batterien sind aktuell die einzige bereits kommerziell erhältliche Feststoffbatterie-Technologie. Aufgrund der geringen ionischen Leitfähigkeit bei Raumtemperatur müssen diese Batteriezellen jedoch bei Temperaturen im Bereich von 60-80 °C betrieben werden. Zudem verhindert die geringe elektrochemische Stabilität des enthaltenen PEO-basierten Elektrolytsys-tems gegenüber hohen Zellspannungen die Nutzung von Hochenergie-Kathodenmaterialien. Die Arbeiten im Rahmen von FB2-POLY bauen auf den bereits sehr guten Ergebnissen von FestBatt-1 auf, um diese Herausforderungen zu adressieren und zu bewältigen. Ziele sind die erfolgreiche Weiterentwicklung Optimierung und Skalierung der vielversprechendsten Polymerelektrolytsysteme – sowohl via sogenannter "Einzelschichten"-Lösungen als auch durch die sy-nergetische Kombination verschiedener Polymersysteme in "Mehrschichten"-Lösungen. Komplementär hierzu sollen makromolekulare Funktionsschichten die Grenzfläche zur Lithiummetall-Anode und Kathode stabilisieren und für einen effizienten Ladungsübergang sorgen. Ebenfalls untersucht werden Funktionsschichten für "anodenfreie" Zellkonzepte. Die Arbeiten werden begleitet durch eine umfassende und systematische physikochemische und elektrochemische Charakterisierung und Ringversuche, um sicherzustellen, dass die erzielten Ergebnisse personen- und maschinen-unabhängig erhalten werden können.