FELIZIA

Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen in automobilen Anwendungen

Teilprojekt 1

Laufzeit: 01.01.2016 bis 31.12.2018

Fördersumme: 772.171,00 €

Projektvolumen: keine Angabe
 

ausführende Stelle:

Bayerische Motoren Werke AG, Forschung Batterietechnologie
Petuelring  130
80788 München

zum Internetauftritt

Zuwendungsempfänger:

Bayerische Motoren Werke AG

zum Internetauftritt

Fördergeber: BMBF, Referat 511

Förderkennzeichen: 03XP0026A

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
KB2220 Li-Ionen-Batterien

Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung

Förderart: PDIR

Kurzbeschreibung des Teilprojektes

  • Anforderungsableitung
  • Elektroden- und Zelldesign
  • Alternative Anoden zu Lithium-Metall
  • Simulation von Festkörperbatterien


Ausführliche Beschreibung des Teilprojektes

Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Neben der Aufgabe als Gesamtprojektleitung ist BMW zusammen mit VW sowohl für die Anforderungsableitung aus Fahrzeugsicht sowie die Bewertung hinsichtlich Kosten und Performance verantwortlich. Zudem übernimmt BMW die Verantwortung für das Arbeitspaket Elektroden- und Zelldesign und Zellbau und -test, hierbei werden zunächst die zu untersuchenden Materialsets definiert und im Projektverlauf verfeinert. Außerdem wird je nach Materialset auch das Elektroden- und Zelldesign in enger Abstimmung mit den anderen Partnern bestimmt.

Neben diesen Aufgaben leitet BMW das Arbeitspaket Anodenentwicklung und unterstützt tatkräftig im Simulationsarbeitspaket. Zudem unterstützt BMW in den anderen Arbeitspakten je nach Bedarf, um einen reibungslosen Projektablauf zu gewährleisten.


Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.01.2016 bis 31.12.2018
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 7.449.100,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: keine Angabe

Teilprojekt 1:

Förderkennzeichen: 03XP0026A

Bayerische Motoren Werke AG, Forschung Batterietechnologie
80788 München

Teilprojekt 2:

Förderkennzeichen: 03XP0026B

BASF SE, GOI - B 001
67056 Ludwigshafen

Teilprojekt 3: Anforderungsableitung, Zelldesign und Kostenbewertung

Förderkennzeichen: 03XP0026C

Technologiezentrum Elektromobilität der Volkswagen AG, Konzernforschung Antriebs- und Energiesysteme, Batterie
38550 Isenbüttel

Teilprojekt 4: Festelektrolytmaterialien

Förderkennzeichen: 03XP0026D

Schott AG
55122 Mainz

Teilprojekt 5: Keramische Festelektrolytschichten sowie Elektroden- und Zelldesign, Zellbau und Zelltest

Förderkennzeichen: 03XP0026E

Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Energie- und Klimaforschung - Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1)
52425 Jülich

Teilprojekt 6:

Förderkennzeichen: 03XP0026F

Helmholtz-Institut Ulm für Elektrochemische Energiespeicher
89081 Ulm

Teilprojekt 7:

Förderkennzeichen: 03XP0026G

Karlsruher Institut für Technologie - Institut für angewandte Materialien - Werkstoffe der Elektrotechnik
76131 Karlsruhe

Teilprojekt 8: Konversionsmaterialien für Feststoffbatterien

Förderkennzeichen: 03XP0026H

Friedrich-Schiller-Universität Jena, Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Technische Chemie und Umweltchemie
07743 Jena

Teilprojekt 9: Machbarkeitsstudie Industrialisierung

Förderkennzeichen: 03XP0026I

Technische Universität München, Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften
85748 Garching

Teilprojekt 10: Grenzflächenprozesse und -analytik in Feststoffbatterien

Förderkennzeichen: 03XP0026J

Justus-Liebig-Universität Gießen, FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut, Arbeitsgruppe Prof. Dr. Jürgen Janek
35392 Gießen

Fördergeber: BMBF, Referat 511

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
KB2220 Li-Ionen-Batterien

Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung

Förderart: PDIR

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

Elektromobilität bietet erhebliche Vorteile bei Emissionen sowie Geräuschbelastung und ist langfristig die Basis für eine breite Nutzung von regenerativen Energien. Allerdings gibt es noch viele Herausforderungen auf diesem Gebiet wie höhere Reichweite und Reduktion der Kosten, die bisher eine breite Marktdurchdringung von Elektrofahrzeugen verhindern. Heutige Prognosen zeigen zudem, dass für die weiter steigenden Anforderungen an elektromobile Energiespeicher innovative Lösungen benötigt werden, um die technologischen Grenzen von konventionellen Lithium-Ionen-Zellen zu überwinden.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Der Schwerpunkt des Verbundvorhabens FELIZIA liegt auf der Erforschung keramischer Werkstoffe, die es ermöglichen sollen, die Energiedichte der Batteriezellen im Vergleich zu konventionellen Materialien deutlich zu erhöhen und dadurch die Reichweite von Elektromobilen und die Integration der Elektromobilität zu steigern. Das Konsortium hat sich die Erforschung einer Feststoffbatterie und die Prüfung von deren Eignung für automobile Anwendungen zum Ziel gesetzt. Es ist geplant, einen neuartigen Ansatz zu verfolgen, bei dem der Fokus nicht nur auf einer Komponente der Zelle liegt, sondern Anode, Kathode und Festelektrolyt gleichzeitig erforscht werden, um eine abgestimmte Zellkonfiguration zu erhalten. Mit Hilfe geeigneter Festelektrolyte, neuartiger Kathodentechnologie (Konversions- und Hochvoltmaterialien) und lithiumbasierter, hochkapazitativer Anoden soll es gelingen, sichere Lithium-Batteriezellen mit langer Lebensdauer und signifikant erhöhter Energiedichte zu realisieren. Die im Rahmen des Verbundvorhabens FELIZIA entwickelten Zellen sollen das Potenzial besitzen, in ihren jeweiligen Eigenschaften mindestens die Ziele zu erfüllen, welche die Nationale Plattform Elektromobilität bezüglich herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien für 2020+ definiert hat.


Nutzung der Ergebnisse und Beitrag zur Energiespeicherung

Das Konsortium, bestehend aus vier Industrieunternehmen (Materialhersteller und OEM) sowie sechs Forschungseinrichtungen und Universitäten ist durch seine wissenschaftliche und wirtschaftliche Kompetenz so aufgestellt, dass es einen ganzheitlichen Ansatz zur erfolgreichen Bearbeitung der Fragestellungen gewährleistet. Das im Rahmen des Vorhabens aufgebaute Kompetenznetzwerk kann im Bereich Elektromobilität nachhaltig eine enge Schnittstelle zwischen Forschung, Entwicklung und Industrie bilden, die auch für zukünftige Technologien von Vorteil ist und den Standort Deutschland stärken kann.


Galerie

grafische Darstellung der FELIZIA-Zelle

Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil

Förderempfänger

Industrie, Forschungs- und Entwicklungseinrichtung

schwarze Schlagworte: charakterisieren das Teilprojekt
graue und schwarze Schlagworte: charakterisieren das komplette Verbundprojekt


Schlagworte zum Teilprojekt

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode NMC Nickelreich 6:2:2

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode Metallsulfide Kupfersulfid

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode Lithium-Legierungen

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode silicium-haltig Komposit

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Elektrolyt Festkörper keramisch oxidisch

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Elektrolyt Festkörper keramisch sulfidisch

Anwendungsfelder

mobil Fortbewegungsart Land Kraftfahrzeug

Förderempfänger

Industrie Automobil

Teilprojektleiter

Frau Dr. Saskia Lupart
Bayerische Motoren Werke AG
Forschung Batterietechnologie
Petuelring  130
80788 München

Telefon: +49 89 382-72333
E-Mail: saskia.lupart@bmw.de


Verbundprojektleiter

Frau Dr. Barbara Stiaszny


Pressekontakt für Verbundprojekt

kein Pressekontakt