ASTRABAT: EU-Projekt zur Entwicklung von Feststoff-Akkus

Ein neues EU-Projekt namens ASTRABAT befasst sich mit der Entwicklung von Festkörper-Batteriezellen. Ziel des Projekts ist die Kreation solcher Zellen für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen in Europa. Das Projektkonsortium umfasst 14 Partner aus acht europäischen Ländern.

Kern des von der EU mit 7,8 Millionen Euro geförderten und auf vier Jahre angelegten Vorhabens ist die Entwicklung einer „sicheren, hochenergetischen, nachhaltigen und marktfähigen Lithium-Ionen-Zelltechnologie, die in großem Maßstab in Europa hergestellt werden kann“, schreiben die Projektpartner in einer Mitteilung.

Dabei liegt das Hauptaugenmerk des von der französischen Forschungseinrichtung CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) koordinierten Projekts auf einem neuartigen Festkörperelektrolyt, der kompatibel mit Hochenergie-Elektrodenmaterialien der nächsten Generation ist und gleichzeitig die Verarbeitung mit etablierten Produktionsprozessen ermöglicht.

Bemerkenswert ist dabei, dass die Initiatoren ein Festkörperelektrolyt mit organischen und anorganischen Komponenten kreieren wollen. „Der hybride Ansatz erlaubt es, den Elektrolyten jeweils für die Anwendung an den Grenzflächen zu Anode und Kathode zu optimieren. Gleichzeitig spielen die Materialeigenschaften eine wesentliche Rolle für die Verarbeitbarkeit der daraus hergestellten Komponenten“, heißt es dazu in der Mitteilung.

ASTRABAT soll explizit den Batteriezell-Platzhirschen aus Asien ein innovatives Konzept entgegensetzen. Zur Entwicklung der Festkörper-Batteriezelltechnologie verwenden die 14 Projektpartner nach eigenen Angaben modernste Simulationsverfahren und analytische Methoden.

Von deutscher Seite ist das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg mit seinem Forschungs- und Entwicklungszentrum für Elektromobilität (FZEB) an dem Projekt beteiligt. Hauptaufgabe der Würzburger ist die Entwicklung von Materialien für die europäische Festkörperbatterie. Um die Technologie marktfähig zu machen, wollen die Partner – wie oben angedeutet – speziell darauf achten, dass zur Herstellung der Zellkomponenten konventionelle Verfahren genutzt werden können. Außerdem legen die Forscher schon bei der Entwicklung der Technologie auf die Schaffung einer geschlossenen Wertschöpfungskette einschließlich entsprechender Recycling-Fähigkeit wert.

Festkörper-Batterien gelten als nächster großer Entwicklungssprung bei der Batterietechnologie für Elektrofahrzeuge. Autohersteller erhoffen sich von ihnen eine höhere Energiedichte, kürzere Ladezeiten, eine längere Lebensdauer, verbesserte Sicherheitseigenschaften sowie eine umwelt- und ressourcenschonende Herstellung. Geforscht wird an diesem Thema auf verschiedenen Ebenen. So zum Beispiel auch in dem von der deutschen Bundesregierung geförderten Forschungsprojekt ARTEMYS.

International haben erst kürzlich Forscher von Samsung den Prototyp einer Feststoff-Batteriezelle vorgestellt, die Elektroautos zu 800 Kilometer Reichweite verhelfen und 1.000 Ladezyklen überstehen soll. Der taiwanesische Konzern ProLogium hatte im Januar auf der CES eine Festkörper-Batterie gezeigt, Mercedes ist für die Entwicklung einer ähnlichen Technologie eine Kooperation mit Hydro-Québec eingegangen. Die großen deutschen Automobilzulieferer Bosch und Continental sind mit ihren Projekten bzw. Beteiligungen dagegen gescheitert und haben die Entwicklung aufgegeben.
isc.fraunhofer.de, astrabat.eu