Fraunhofer: Neuer Fertigungsprozess für Feststoff-Akkus

Im Zuge des neuen Verbundprojekts SOLID arbeiten Forscher des Fraunhofer ISC an einem einfachen und kostengünstigen Verfahren auf Sol-Gel-Basis, auf dessen Grundlage im großen Stil Lithium-basierte Festkörperbatterien hergestellt werden können.

Die Projektbezeichnung SOLID steht für „Innovative Festkörperbatterien auf Basis von Sol-Gel-Materialien mit Li-Metallanode und implementierter 3D-Strukturierung“.

Innerhalb von drei Jahren will das Fraunhofer Forschungs- und Entwicklungszentrum Elektromobilität Bayern FZEB am Fraunhofer ISC in Würzburg zusammen mit Industriepartnern ein entsprechendes Produktionsverfahren entwickeln. Wenn es nach den Beteiligten geht, soll bereits nach einem Jahr eine erste funktionsfähige Einfach-Zelle nach dem neuen Festkörper-Batteriekonzept zur Verfügung stehen. Unterstützt wird das Forschungsvorhaben mit 3,2 Mio Euro aus den Fördertöpfen des Bundes.

Konkret will das SOLID-Konsortium Batteriezellen aus Sol-Gel-Schichten aufbauen „und so neue kostengünstige Konzepte für Lithium-basierte Festkörperbatterien entwickeln, die eine höhere Energiedichte bei gleichzeitig höheren Spannungen erlauben“, heißt es wortwörtlich aus dem ISC-Institut. Bis dato scheitert die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien an ihrer mangelnden Stabilität bei hohen Energiedichten sowie an kostspieligen und alles andere als massentauglichen Produktionsverfahren.

Als besondere Herausforderung beim eignen Ansatz bezeichnen die SOLID-Initiatoren die benötigten Schichtdicken im Sol-Gel-Verfahren, die nicht nur eine komplexe Anforderung an Synthese, Herstellung und Aushärtungsverfahren stelle, sondern auch im Widerspruch zu einer guten Ionenleitfähigkeit stünden. Helfen soll eine „clevere“ Beschichtungsmethode.
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