Entwicklung und Charakterisierung von Nanomaterialien für neuartige Kathoden von wiederaufladbaren Li-Ionen-Batterien (NanoSiLiKat)

Für die elektrische Energiespeicherung und die Elektromobilität werden Batterien mit hoher volumetrischer und gravimetrischer Energiedichte benötigt, die hohe die für die Anwendung typischen Leistungsanforderungen erfüllen. Heutige Lithium-Ionen-Batterien können dies bisher nur unzureichend. Daher müssen neue Materialien gefunden und charakterisiert werden, die eine hohe Kapazität sowie hohe elektrische Ströme zum Laden bzw. Entladen ermöglichen und gleichzeitig sicher und kostengünstig sind. Die höchste Hebelwirkung mit Blick auf die Gesamteffizienz wird von neuen Kathodenmaterialien erwartet, da deren geringe spezifische Speicherdichte bisher das wesentliche Hindernis bei der Steigerung der Gesamtkapazität darstellt. Es sollen daher neue Kathodenmaterialien erforscht und entwickelt werden, die das Potenzial haben, den oben genannten Anforderungen zu genügen. Eine äußerst vielversprechende Materialklasse basiert auf bisher wenig untersuchten Lithium-Metall-Silikaten als elektrochemisch aktivem Material, die im Vergleich zu heutigen Kathodenmaterialien eine nahezu verdoppelte Speicherkapazität aufweisen. Sie lassen sich aus kostengünstigen und gut verfügbaren Elementen herstellen und ihre Giftigkeit sowie ihr Gefährdungspotenzial werden im Vergleich zu heutigen Kathodenmaterialien als gering erachtet.

Antragsteller

Universität Duisburg-Essen: Dr. Hartmut Wiggers,  (Institut für Verbrennung und Gasdynamik (IVG)), Prof. Dr. Christof Schulz (Institut für Verbrennung und Gasdynamik (IVG)), Prof. Dr. Angelika Heinzel (Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH (ZBT), Institut für Energie- und Umweltverfahrenstechnik);
Ruhr-Universität Bochum: Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann (Analytische Chemie – Elektroanalytik & Sensorik, Centre for Electrochemical Sciences – CES)

Förderlinie: Projektförderung
Fördersumme: 281.850,00 Euro
Laufeit: 01.09.2013 – 31.08.2015

Ansprechpartner

Dr. Hartmut Wiggers
Universität Duisburg-Essen
Institut für Verbrennung und Gasdynamik
Carl-Benz-Str. 199
47057 Duisburg

Telefon: 0203 379 8087
hartmut.wiggers (at) uni-due(dot)de