2020-08-10 |
Die weltweite verlässliche Stromversorgung mit effizienten, kostengünstigen und langlebigen Stromspeichern soll mit der Entwicklung einer nicht Lithium-basierten, universell einsetzbaren Batterie für den Hausgebrauch vorangebracht werden. Ziel ist es, diese innovative Art der Stromspeicherung zukünftig auch in bislang unterversorgten Weltregionen einzusetzen.
Um die Entwicklung solcher neuen Batteriesysteme voranzutreiben, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) den Pilotinnovationswettbewerb für Sprunginnovationen zum Thema „Weltspeicher“ gestartet. Dieser besteht aus einer Konzept- und einer Projektphase. In der einjährigen Konzeptphase soll zunächst ein technisches und wirtschaftliches Lösungskonzept für ein 10 kWh Speichersystem zur Realisierung in der nachfolgenden Projektphase erarbeitet werden. Als Grundlage für die technische Auslegung und wirtschaftliche Kalkulation werden Lastzyklen aus erneuerbaren Energiequellen in Europa und Sub-Sahara-Regionen herangezogen. Im Rahmen des Wettbewerbs wurden gleich zwei Forschungsvorhaben mit DFI-Beteiligung ausgewählt, die am 1. Juni 2020 gestartet sind.
Das interdisziplinäre Projekt „AlkaliBattery“ wird in den DFI-Arbeitsgruppen Hochtemperaturwerkstoffe und Elektrochemie mit der assoziierten Erfindergemeinschaft AlkaliBatterY bearbeitet. Es hat die Entwicklung eines noch nicht beschriebenen Redox-Systems bestehend aus einer Mischung von umweltfreundlichen und kostengünstig produzierbaren anorganischen Salzen (wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Natriumnitrat und -nitrit / Pökelsalz) sowie Natriummetall mit außergewöhnlich hoher Energiedichte zum Ziel.
In dem Projekt „ALISS“ soll eine Aluminium-Ionen Batterie (AIB) entwickelt werden, die aus kostengünstigem, ausreichend verfügbarem, nicht toxischem und recycelbarem Aluminium und Graphit als Elektroden sowie Aluminiumsalz als Elektrolyt besteht. Die Hauptaufgabe des „Batterien & Brennstoffzellen“ Teams innerhalb der Arbeitsgruppe Technische Chemie am DFI besteht darin, die beim Projektpartner JLU Gießen (AG Janek & AG Smarsly) optimierten Elektrodenmaterialen in zylindrische und prismatische Zellen einzubauen und elektrochemisch zu charakterisieren. Weiterhin werden gemeinsam mit dem assoziierten Partner Iolitec GmbH die wirtschaftlichen Aspekte eines 10 kWh AIB-Packs bei einem Einsatz von 10 Jahren abgeschätzt.
