Werkstoffentwicklung hierarchisch strukturierter Kompositmaterialien für elektrochemische Energiespeicher
Teilprojekt 1
Hierarchisch strukturierte Fluoride, Modellsysteme und Diskrete-Elemente-Modellierung
Laufzeit: 01.07.2016 bis 30.06.2019
Fördersumme: 718.625,00 €
Projektvolumen: keine Angabe
ausführende Stelle:
Institut für Angewandte Materialien - Keramische Werkstoffe und Technologien
Haid-und-Neu-Str.
7
76131 Karlsruhe
Zuwendungsempfänger:
Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie
Fördergeber: BMWi, Referat IIC6
Förderkennzeichen: 03ET6095A
Projektträger: PT-J
Leistungsplansystematik:
EA2312 Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien
Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung
Förderart: PDIR
Es liegt keine Beschreibung des Teilprojektes vor.
Laufzeit der angegebenen
Teilprojekte: 01.07.2016 bis 30.06.2019
Fördersumme der angegebenen
Teilprojekte: 1.917.102,00 €
Projektvolumen der angegebenen
Teilprojekte: keine Angabe
Teilprojekt 1: Hierarchisch strukturierte Fluoride, Modellsysteme und Diskrete-Elemente-Modellierung
Förderkennzeichen: 03ET6095A
Institut für Angewandte Materialien - Keramische Werkstoffe und Technologien
76131 Karlsruhe
Teilprojekt 2: Multiskalige 3D-Bildgebung
Förderkennzeichen: 03ET6095B
Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien - Fachgebiet Struktur und Eigenschaften von Materialien - Sekr. EW2-3
10623 Berlin
Teilprojekt 3: Hierarchisch strukturierte Phosphate und Silikate sowie ortsaufgelöste FEM-Simulation
Förderkennzeichen: 03ET6095C
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Kirchhoff-Institut für Physik
69120 Heidelberg
Teilprojekt 4: Leitfähigkeit und Elektrochemie auf Partikelebene im Verbund
Förderkennzeichen: 03ET6095D
Justus-Liebig-Universität Gießen, FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut
35392 Gießen
Teilprojekt 5: Multiskalige stochastische Modellierung der 3D-Strukturen
Förderkennzeichen: 03ET6095E
Universität Ulm, Fakultät für Mathematik und Wirtschaftswissenschaften - Institut für Stochastik
89069 Ulm
Fördergeber: BMWi, Referat IIC6
Projektträger: PT-J
Leistungsplansystematik:
EA2312 Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien
Förderprofil: Technologie- und Innovationsförderung
Förderart: PDIR
Die zentrale Herausforderung für neue elektrochemische Speicher ist die Entwicklung neuer, spezifisch auf die jeweiligen Anwendungen angepasster Werkstoffe. Das interdisziplinäre Konsortium des Verbundprojekts HiKoMat widmet sich deshalb der Optimierung von Partikel- und/oder Elektrodenstrukturen im Hinblick auf die spezifische Anwendung bzw. das entsprechende Zelldesign.
Es werden drei Klassen von Aktivmaterialien in den Fokus der Arbeiten gestellt: Phosphate, Silicate und Fluoride. Alle drei Materialklassen zeigen für zukünftige Energiespeicher ein hohes Potenzial und werden durch energieeffiziente und prinzipiell industriell hochskalierbare Verfahren hergestellt. Die Verbesserung der elektronischen Leitfähigkeit dieser Materialien ist zwingend erforderlich, um deren Einsatz in Hochleistungszellen, z. B. für die Elektromobilität, zu ermöglichen.
Das Gesamtziel des Projektes HiKoMat ist ein detailliertes Verständnis der Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen hierarchisch strukturierter Kompositmaterialien und daraus folgend die Optimierung für die Anwendung in elektrochemischen Energiespeichern für die Elektromobilität. Wesentlicher Ansatzpunkt von HiKoMat ist es, ein grundlegendes Verständnis des Zusammenhangs zwischen den Herstellungs- und Prozessparametern einerseits, und den daraus resultierenden geometrischen Strukturen sowie der Partikel- und Zelleigenschaften in Bezug auf Transport und Mechanik andererseits zu erlangen.
Die Aufklärung der Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auf rein experimentellem Wege ist nicht machbar. Daher werden erstellte 3D-Realstrukturen ausgehend von bildgebenden Verfahren mathematisch beschrieben. Die wesentlichen elektrischen und elektrochemischen Kenngrößen werden gemessen. Auf Basis der mit Hilfe von numerischen Simulationen gefundenen, oben erwähnten Zusammenhänge werden Designkriterien für die weitere Entwicklung der hierarchisch aufgebauten Kompositwerkstoffe generiert.
Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&v=10&q=%2201169189/1%22&id=2834286 (jüngster Zugriff: 07.03.2017)
Metall-Ionen-Batterien
noch nicht vorhersehbar
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung
schwarze Schlagworte: charakterisieren das Teilprojekt
graue und schwarze
Schlagworte: charakterisieren das komplette Verbundprojekt
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode Polyanionische Kathodenmaterialien Phosphate
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode Polyanionische Kathodenmaterialien Silicate
Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Kathode Metallfluoride
noch nicht vorhersehbar
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität
Forschungs- und Entwicklungseinrichtung außeruniversitäre Einrichtung
keine Angabe
Frau Monika Landgraf
Institut für Angewandte Materialien - Keramische Werkstoffe und Technologien
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76131 Karlsruhe
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