Energiematerialien

Wir entwickeln und analysieren nachhaltige Batteriesysteme, insbesondere wieder aufladbare Aluminium-Ionen-Batteriesysteme (AIB) als kostengünstiges und nicht brennbares elektrisches Speichersystem. Bei der Verwendung von Natur-Graphit als Kathodenmaterial haben wir Energiedichten von 135 Wh/kg, bezogen auf die aktive Masse, nachgewiesen. Als Hochleistungsspeicher kann unser AIB in weniger als 20 Sekunden geladen und entladen werden. Der Prozess ist reversibel und wir haben mehr als 10.000 Zyklen mit einer Ladeeffizienz von über 95 % in Laborzellen mit einer Energieeffizienz von über 85 % gezeigt. Wir fertigen ein- und mehrlagige Pouchzellen mit einer Kapazität von bis zu 150 mAh, die bei einer Laderate von bis zu 10 C mehr als 2000 Zyklen erreichen. Die aktuelle Leistung der AIB ist bereits mit Blei-Säure-Akkus vergleichbar. Damit haben AIB ein großes Potenzial für stationäre und hybride mobile Anwendungen, z.B. für die Netzstabilisierung oder eine unterbrechungsfreie Stromversorgung.

Leistungen

• Synthese und Funktionalisierung von Pulvern für den Einsatz als Elektrodenmaterialien und andere funktionelle Anwendungen
• Aufbereitung von Slurries und Herstellung von Elektroden mit unterschiedlichen Beschichtungsverfahren
• Morphologische und strukturelle Charakterisierung von Partikeln und Schichten mittels
  • REM
  • Raman mit operando Option
  • XRD mit operando Option (in Vorbereitung)
  • FTIR, ATR-IR
  • BET
  • Laserbeugung
  • Post-mortem Analyse an Batteriekomponenten mittels Lichtmikroskopie unter inerter Atmosphäre
    
• Elektrochemische Analytik
  
  • Oberflächenanalytik in Abhängigkeit von der Temperatur
    
  • Leitfähigkeit von Elektrolyten
• Elektrochemische Charakterisierung an Batteriezellen
  • Laborzellen (ElCells®) und Pouchzellen
  • CC, CV, EIS

Weitere Informationen

• Pressemitteilung: Projekt INNOBATT entwickelt neuartige leistungsstarke und ressourcenschonende elektrische Batteriespeicher
  
• First Corrosion Stable Aluminum Ion Battery Pouch Cell
• BMBF-Projekt ALIBATT
• A low‐cost Al‐graphite battery with urea and acetamide‐based electrolytes (Cover Profile, ChemElectroChem, Issue 11/2021)
  
• GridBatt: Batterietechnologien zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebs
• Pressemitteilung: Aluminium-Ionen-Batterien als alternative Speichertechnologie für stationäre Anwendungen - ALBATROS
  
• Pressemitteilung: Batterie 4.0 – Aluminium-Ionen-Batterie als potentieller Nachfolger der Lithiumtechnologie
  
• Pressemitteilung: Forschungs- und Entwicklungspreis für leistungsstarke und kostengünstige Aluminium-Ionen-Batterien (AIB)