Nissan forscht mit Partnern an Feststoffakku auf Schwefel-Basis

Das Projekt CoRe-SoLiS wird von der britischen Regierung gefördert und hat zum Ziel, die Integration von Nano-verkapseltem Schwefel (NES) in eine Batteriezelle zu vollziehen. An diesem Material forscht die Firma Gelion Technologies mit Sitz im englischen Norwich, bisher allerdings auf Basis von Batterien mit flüssigem Elektrolyt. Die Projektpartner wollen nun aber eine NES-Kathode von Gelion in Nissans künftige E-Auto-Festkörperbatterien verbauen.

Gelions Ansatz ist es dabei, die herkömmliche Kathode von Lithium-Ionen-Batterien durch den Nano-verkapselten Schwefel zu ersetzen. Denn dieses Material sei kostengünstig, leicht zu beschaffen und in bestehende Produktionslinien integrierbar, so das britische Unternehmen.

Seitens Nissan ist an dem Projekt das Nissan Technical Centre Europe (NTCE) beteiligt. Außerdem ist die Universität Oxford involviert. Die Gesamtkosten des Vorhabens sollen sich auf 3,4 Millionen Pfund belaufen, umgerechnet rund 3,9 Millionen Euro. Rund zwei Drittel des Budgets (2,4 Millionen Pfund) werden dabei von öffentlichen Förderungen gedeckt.

„Das Projekt kombiniert Gelions bahnbrechendes NES-Kathodenmaterial auf Schwefelbasis mit Nissans weltweit führender Expertise in der Entwicklung von Festkörperbatterien“, schreiben die Partner. Ziel seien energiereiche und langlebige Lithium-Schwefel-Festkörperakkus zur ausdrücklichen Nutzung im Automobilbereich. Die Integration der kostengünstigen Schwefelkathode von Gelion beseitigt dabei aus Sicht des Projektteams „die Haupthindernisse für die Massenmarkteinführung von Festkörperbatterien: nämlich Langlebigkeit und Kosten“.

Allerdings sind schwefelbasierte Batterien von Haus aus mit einigen technischen Einschränkungen konfrontiert, die ihre kommerzielle Verbreitung bisher erschweren. Als Schwächen von Li-S-Batterien gelten die Leistung und die Zyklenlebensdauer aufgrund von Polysulfiden. Die Projektpartner geben an, diese Schwächen mit der NES-Technologie überwinden zu können. Diese ermögliche Leistungsniveaus, „die für Schwefelkathoden bisher als unerreichbar galten“. Präziser werden die Verantwortlichen an dieser Stelle nicht. Nur so viel: Das geförderte Projekt soll nun die F&E-Aktivitäten in diesem Bereich nochmals beschleunigen und vor allem die Integration der NES-Kathode in Festkörperbatteriesysteme voranbringen.

„Die Ergebnisse von CoRe-SoLiS werden die zukünftige Skalierung, Fertigung und Vermarktung von Festkörperbatterien vorantreiben und das Potenzial für eine verstärkte Zusammenarbeit im Automobil- und Energiespeichersektor eröffnen“, sind die Teilnehmer überzeugt. Gelion arbeitet nach eigenen Angaben bereits heute mit TDK (Japan), QinetiQ (Großbritannien) und dem Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (Deutschland) zusammen.

Gelion-CEO John Wood kommentiert: „Die Bestätigung des kommerziellen Potenzials unserer Technologie für Festkörperzellen im Automobilbereich unterstreicht den Plattformcharakter von NES, der auf unserer Arbeit mit flüssigen Elektrolyten und graphitbasierten Anodensystemen aufbaut. Die beiden wichtigsten Ansätze, um die Leistungsgrenzen von Batterien (unabhängig voneinander) zu verschieben, sind Festkörpertechnologie und Schwefelkathodenmaterial. Dieses Projekt vereint beides, und wir sind begeistert davon, wie sich die Kerntechnologien gegenseitig ergänzen und erweitern können.“

Adrien Amigues, Präsident von Gelion UK & Europe und Projektleiter von CoRe-SoLiS, ergänzt: „Dieses Projekt hat das Potenzial, für das Vereinigte Königreich, Nissan und Gelion einen entscheidenden Wendepunkt darzustellen. Unsere Technologie eignet sich aufgrund der außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften von NES hervorragend für Festkörperbatterien; sie bietet zudem das einzigartige Potenzial, NMC zu ersetzen und als ‚Drop-in‘-Lösung in bestehende sowie künftige Fertigungslinien für Festkörperbatterien integriert zu werden. Ich freue mich sehr auf die Zusammenarbeit mit unseren Partnern zum Wohle aller unserer Stakeholder.“

gelion.com