Batterien der Zukunft entwickeln

CNRS, Arkema und andere Akteure schließen sich zusammen

„Mit Elektroautos, Smartphones und Laptops steigt der Bedarf an mobilen Energiespeichern stetig an“, stellte das Centre national de la recherche scientifique (CNRS) in einer Pressemitteilung am 03.05.2022 fest. Ein Bedarf, der nur zum Teil durch Lithium-Ionen-Batterien gedeckt wird. Im Gegensatz zu den jüngst im Rahmen einer CEA-Konferenz angesprochenen Wegen gehe es darum, das Bestehende zu verbessern. Arkema, das CNRS, die Universität Claude Bernard Lyon 1 und CPE Lyon haben soeben iHub Poly-9 gegründet, ein gemeinsames Labor, das an Fluorpolymeren arbeiten wird. weiterlesen…

Auswahl von Sauerstoffreduktionskatalysatoren für sekundäre Zink-Luft-Batterien mit drei Elektroden

Eine in Scientific Reports publizierte britisch-chinesische Untersuchung

Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR), die hocheffizient, kostengünstig und dennoch langlebig sind, sind für sekundäre Zn-Luftzellen wichtig. Metall-Luft-Batterien mit Sauerstoffelektroden gelten als äußerst attraktive Systeme, da das elektroaktive Material der Sauerstoffelektrode leicht aus der Umgebungsatmosphäre gewonnen werden kann und keine Lagerung erforderlich ist. Das vereinfacht die Konstruktion des Systems und ermöglicht gleichzeitig eine unbegrenzte Kapazität der Sauerstoffelektrode, wodurch die Energiedichte des Systems erhöht wird, so die Autoren in ihrem Artikel. weiterlesen…

Auf dem Weg zur nächsten Energiespeicher-Generation

Wässrige Zink-Ionen Batterien ohne Explosions- oder Brandgefahr

Forschende der Universität Bremen arbeiten derzeit erfolgreich an der nächsten Generation von Energiespeichern. Ihr Ziel sind dabei wässrige Zink-Ionen Batterien, bei denen jegliche Explosions- oder Brandgefahr ausgeschlossen ist. In Nature Communications haben Professor Fabio La Mantia und sein Team am 03.02.2022 open access die wichtigsten Herausforderungen beschrieben, die bei der Weiterentwicklung der neuartigen Batterietechnologie bewältigt werden müssen. (Foto: Nächste Generation von Energiespeichern – in Nature Communications hat Giorgia Zampardi, Universität Bremen, mit anderen open access die Herausforderungen beschrieben – © Federico Scarpioni, Universität Bremen, CC-BY 4.0) weiterlesen…

Intelligente Batteriezellproduktion

BMBF-Förderung mit rund 44 Millionen Euro – erste Ergebnisse

Schnell und kostengünstig, zugleich aber wandlungsfähig und mit hoher Produktqualität sind die Anforderungen an die künftige Produktion von Batteriezellen. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Batterie-Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro) zielt darauf ab, Produktionssysteme ganzheitlich zu optimieren und sie flexibler hinsichtlich Menge, Format, Material und eingesetzter Technologie zu machen. Gelingen kann dies etwa durch prozessübergreifende, datengetriebene Optimierungsansätze sowie Industrie 4.0-Lösungen. weiterlesen…

Aus Japan: Schnelle und langlebige Batterien in Sicht

Vielversprechendes Anodenmaterial aus biobasierten Polymeren

Um die langsamen Ladezeiten herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien zu überwinden, haben Wissenschaftler des Japan Advanced Institute of Science and Technology laut einer Medienmitteilung vom 22.12.2021 ein neues Anodenmaterial entwickelt, das eine ultraschnelle Aufladung ermöglicht. Das neuartige Material wird in einem einfachen, umweltfreundlichen und effizienten Verfahren hergestellt, bei dem ein biobasiertes Polymer gebrannt wird, und behält auch nach Tausenden von Zyklen den Großteil seiner ursprünglichen Kapazität. Die Ergebnisse dieser Studie werden den Weg zu schnell aufladbaren und langlebigen Batterien für Elektrofahrzeuge ebnen. weiterlesen…

Zweite Förderphase für „FestBatt“

Der nächste Schritt auf dem Weg zur Batterie der Zukunft

Das Kompetenzcluster für Festkörperbatterien „FestBatt“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) geht unter Koordination durch Prof. Jürgen Janek vom Gießener Zentrum für Materialforschung mit rund 23 Millionen Euro Förderung in die zweite Förderphase. Das BMBF setzt ab November 2021 die Förderung von „FestBatt“ mit insgesamt rund 23 Millionen Euro für weitere drei Jahre fort. Beteiligt sind 17 wissenschaftliche Einrichtungen – hierunter Universitäten, Helmholtz-Zentren sowie Institute der Fraunhofer-Gesellschaft und der Max-Planck-Gesellschaft. weiterlesen…

Intelligente Sensoren für schnelles Laden

Batterieforschungsprojekt „SPARTACUS“ hat erste Meilensteine gemeistert

Rund ein Jahr läuft nun laut einer Medienmitteilung des Würzburger Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC das Forschungsprojekt SPARTACUS („Spatially resolved acoustic, mechanical and ultrasonic sensing for smart batteries“) im Rahmen der EU-Forschungsinitiative BATTERY 2030+. Das Projekt hat die ersten Meilensteine und Projektziele erfolgreich gemeistert. Auf dem Weg zur sensorgestützten Optimierung von Ladezeiten, Reichweite und Lebensdauer für Lithium-Ionen-Batterien wurde in den vergangenen 12 Monaten eine Reihe von Teilaspekten vom SPARTACUS-Projektteam bearbeitet. Jetzt können die einzelnen Komponenten zu einem Komplettsystem zusammengefügt werden. weiterlesen…

Lithium-Batterien leben länger

Natürliche „Anti-Aging“-Chemie verhindert Degradation

Bei Hochspannungs-Lithiumbatterien mit Kathoden aus geschichteten Übergangsmetalloxiden führt der chemische Abbau der Batterieelektrolyte zu raschem Kapazitätsabfall, was die praktische Anwendung dieser potenziellen nächsten Batterien-Generation vor erhebliche Herausforderungen stellt. Dieser Kapazitätsabbau durch hochreaktive Sauerstoffspezies und freie Radikale hat die Entwicklung einer neuen Generation von Lithiumbatterien lange behindert. Eine davon inspirierte neue Technik, wie lebende Organismen mit einem ähnlichen Problem umgehen, scheint dieses Problem nun auch für Batterien zu lösen. Forscher des Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) haben das am 13.10.2021 im Journal of the American Chemical Society und am 15.11. auf der QIBEBT-Webseite veröffentlicht. weiterlesen…

Flexible, dehnbare Batterie beweglich wie Schlangenschuppen

Am Korea Institute of Machinery and Materials entwickelt

Ein Forscherteam der Abteilung Nanomechanik des Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) hat eine dehnbare Batterie entwickelt, die Schlangenschuppen nachempfunden ist, sich wie eine Schlange biegen und strecken lässt. Die Forschungsergebnisse wurden open access online in Soft Robotics veröffentlicht. Die Forscher hoffen nun, dass diese neue Batterie ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten bietet, etwa in der Energiespeichertechnologie und in Katastrophensituationen, indem sie auf verschiedene Arten von Geräten, von weichen Robotern bis hin zu tragbaren Geräten, angewendet wird. (Grafik: ‚Schlangenhaut‘-Batterie – © open access, Soft Robotics, KIMM) weiterlesen…

Wirkungsgrad von Flüssigmetallbatterien verbessert

Internationales Team optimiert neuartige Lithium-Blei-Flüssigmetallbatterie
Klimaschutz bedeutet, zunehmend auf erneuerbare Energien umzusteuern. Doch um Sonnen-, Wind- und andere regenerative Energien speichern zu können, braucht es ausgeklügelte Systeme. Noch sind die heutigen Speicher zu teuer und schlecht oder gar nicht recycelbar. Wissenschaftler des HZDR-Instituts für Fluiddynamik forschen seit mehreren Jahren an Flüssigmetallbatterien und gelten inzwischen als europaweit führend. Norbert Weber vom HZDR gelang es, gemeinsam mit dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine neuartige Lithium-Blei-Flüssigmetallbatterie entscheidend zu optimieren. weiterlesen…