Beschreibung

Es liegt keine Beschreibung des Teilprojektes vor.

Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.11.2019 bis 31.10.2022
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 2.667.786,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: 2.667.786,00 €

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

Die elektrochemische Energiespeicherung gewinnt immer mehr an Bedeutung. Insbesondere steht infolge der deutschen Energiewende hierbei die Energiespeicherung für elektromobile Anwendungen im Fokus. Aufgrund des begrenzten Bauraums ist dabei vor allem eine hohe volumetrische sowie gravimetrische Energiedichte entscheidend.

Auf Elektroden hat der Verdichtungsprozess der Beschichtung, die Kalandrierung, einen entscheidenden Einfluss auf die Optimierung der volumetrische Energiedichte. In diesem Projekt liegt ein Schwerpunkt auf der Ermittlung der Wechselwirkung von Mischprozessen, dem resultierenden maschinen- und produkttechnischen Kalandrierverhalten sowie der erzeugten und performancebestimmenden Mikrostruktur der Elektroden.

Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

Dies soll die Identifikation vorteilhafter Kalandrierzustände und eine Prädikation sowohl der Maschineneinstellungen als auch Produktstruktureinstellungen ermöglichen. Zu diesem Zweck werden Elektroden mit verschiedenen Leitadditivstrukturen durch Variation der Mischintensität, der Mischertypen und verschiedenen Leitadditivzusammensetzungen (bei konstantem Gesamtanteil) eingestellt. Es gilt, eine optimierte Rezeptur für Energieelektroden abzuleiten und diese hinsichtlich ihres Verdichtungsverhalten und hierbei vor allem auch Wechselwirkungen zum Substrat zu untersuchen. Der Wirkzusammenhang zwischen Misch- und Kalandrierprozess wird mit dem Ziel herausgestellt volumetrisch höhere Energiedichten bei gleichzeitig hoher Leistungsperformance zu erreichen.

Ergänzend zu den empirischen Abläufen werden DEM-Simulationsmodelle zur Prädikation der strukturellen Produktgestaltung und Prozessauslegung entwickelt. Über die gesamte Projektlaufzeit wird für ausgewählte Elektroden die 3D-Mikrostruktur rekonstruiert. Es wird FIB/SEM (sub-μm skalige Leitrußstrukturen) als auch µCT (μm skalige Partikel- und Leitrußagglomerate) für eine ganzheitliche Betrachtung der Elektrodenstruktur zum Einsatz kommen. Wichtige Bewertungskriterien während der Projektlaufzeit sind Methoden zur strukturellen, mechanischen und elektrischen Charakterisierung als auch elektrochemische Untersuchungen von Voll- und Halbzellen.

Quelle: https://www.prozell-cluster.de/projekte/mikal/ (jüngster Zugriff: 07.05.2020)

Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil, stationär

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung

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

Teilprojektleiter

keine Angabe

Verbundprojektleiter

Herr Prof. Dr. Arno Kwade
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig
Institut für Partikeltechnik
Volkmaroder Str. 5
38104 Braunschweig
Telefon: +49 531 391-9610
Fax: +49 531 391-9633

Pressekontakt für Teilprojekt

Frau Katja Geier
Langer Kamp 8
38106 Braunschweig
Telefon: +49 531 391-94663
Fax: +49 531 391-9633
E-Mail: k.geier@tu-braunschweig.de

Pressekontakt für Verbundprojekt

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