EU-Partner feilen an Lithium-Schwefel-Batterien

Das nun gestartete EU-Forschungsprojekt TALISSMAN widmet sich der Entwicklung von innovativen Lithium-Schwefel-Batterien für E-Fahrzeuge. Ein besonderer Fokus liegt auf Ansätzen, um die industrielle Herstellung solcher Batterien zu ermöglichen.

Die Teilnehmer des Projekts geben an, die nächste Generation von Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, die Luft- und Raumfahrt und den Schwerlastverkehr entwickeln zu wollen. Dabei konzentrieren sie sich auf Lithium-Schwefel-Batterien (Li-S). Im Kern zielt TALISSMAN („Technologies for Advanced Lithium-Sulfur batteries towards Safe and Sustainable Mobility Applications“) darauf ab, die Leistungs-, Sicherheits- und
Herstellungsbarrieren der derzeitigen Li-S-Batteriesysteme zu überwinden.

Das hinter dem Projekt stehende Konsortium wird von CIDETEC Energy Storage geleitet und besteht aus insgesamt neun Akteuren aus Spanien, Frankreich, Deutschland und Italien. Im Einzelnen sind dies Airbus Operations, ARKEMA France, die Fraunhofer-Gesellschaft, die Justus-Liebig-Universität Gießen, Politecnico di Torino, SAFT, Sustainable Innovations Europe und Tecnalia Forschung & Innovation. Bezuschusst wird TALISSMAN mit 4,9 Millionen Euro von aus dem „Horizont Europa“-Fördertopf der Europäischen Union.

Mit der Lithium-Schwefel-Technologie haben sich die Teilnehmer kein einfaches Feld ausgesucht. Zwar gilt diese Batterie-Stoßrichtung aufgrund ihrer höheren Energiedichte und der Verwendung von reichlich vorhandenen, kostengünstigen
Materialien als sehr vielversprechend. Allerdings haben die Entwicklung bisher technische Hürden wie eine begrenzte Lebensdauer, Instabilität und die Komplexität der Herstellung gehemmt.

TALISSMAN soll an dieser Stelle ansetzen und Lösungen für diese Hemmnisse finden. Konkret anpacken will das Konsortium die folgenden Punkte:

Technische Leistung: Angestrebt werden Energiedichten von bis zu 550 Wattstunden pro Kilogramm und eine Zykluslebensdauer von bis zu 700 vollen Zyklen.
Sicherheit: Geplant ist eine verbesserte Stabilität mit nicht entflammbaren, quasifesten bzw. festen Elektrolyten.
Kosteneffizienz: Ziel ist die Senkung der Herstellungskosten auf unter 75 Euro pro Kilowattstunde bis 2030.
Nachhaltigkeit: Gearbeitet wird an der Minimierung des ökologischen Fußabdrucks über den gesamten Lebenszyklus der Batterie, und zwar durch ein Öko-Design, verantwortungsvolle Beschaffung und die Recyclingfähigkeit am Ende des Lebenszyklus.

Mit welchem Zellaufbau sich die Projektbeteiligten diesen Zielen nähern wollen, machen sie ebenfalls schon grob publik. So wollen sie eine neuartige 3D-Lithium-Metall-Anoden mit einer innovativen Kohlenstoff-Schwefel-Kathode kombinieren und „Elektrolyte der nächsten Generation“ integrieren, um zwei unterschiedliche Batteriekonzepte zu entwickeln. Wie oben angedeutet dürfte es sich dabei um die Varianten mit den quasifesten bzw. den festen Elektrolyten handeln.

Ebenfalls essenzieller Teil des Projekts ist die Validierung der Li-S-Batterie im Pilotmaßstab – unter anderem um die Herstellbarkeit und die Skalierbarkeit der Systeme zu demonstrieren. Das Konsortium betont dabei schon vorneweg, dass die Akkus mit bestehenden Lithium-Ionen-Produktionslinien vollständig kompatibel sein sollen. Schon von Anfang an mitdenken will TALISSMAN auch die Umweltverträglichkeit, Recyclingfähigkeit und Ressourceneffizienz der neuartigen Batterie. Gelingt der Durchbruch, winken den Verantwortlichen zufolge „größere Reichweiten, kürzere Ladezeiten, niedrigere Energiekosten und ein geringerer ökologischer Fußabdruck“ und vor allem würde Europas Position bei sauberen Technologien gestärkt.

Quelle: Infos per E-Mail, talissman.eu