HELENA-Projekt setzt Fokus auf verbesserte Feststoffbatterien

Das europäische Projekt HELENA ist nun gestartet. Das Akronym steht für Halide Solid State Batteries for Electric Vehicles and Aircrafts. Im Rahmen des Vorhabens sollen leistungsstarke und stabile Festkörperbatterien für elektrische Straßenfahrzeuge und Flugzeuge entwickelt werden.

Bei den Batterien handelt es sich um die Generation 4b, die eine größere Energiedichte und längere Reichweiten vorweisen. Das EU-finanzierte Projekt soll laut Projektbeschreibung „auf den Bedarf an sicheren, energieeffizienten Festkörperbatteriezellen eingehen“ und die „kostengünstige, skalierbare und sichere Zellfertigung und das Schnellladen von Batterien ermöglichen“.

Dabei setzen die Partner auf eine hochkapazitive Nickel-reiche Kathode (NMC), eine hochenergetische Li-Metall-Anode (LiM) und einen Halogenid-Elektrolyten als Grundlage. Festkörper-Halogenid-Elektrolyte hätten das „Forschungsinteresse durch ihre hohe Ionenleitfähigkeit und ihre Stabilität bei hohen Spannungen geweckt“, heißt es in der Pressemitteilung des AIT Austrian Institute of Technology. Aus diesem Grund können sie sowohl in E-Fahrzeugen, als auch in Flugzeugen eingesetzt werden.

„Halogenidbasierte Festkörperbatterien, die im Mittelpunkt von HELENA stehen, sind von Haus aus sicherer als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus und andere Arten von Festkörperbatterien“, Artur Tron, Batterieexperte am AIT. „Ihre chemischen Komponenten sind ungiftig und nicht entflammbar, und sie weisen eine höhere Grenzflächenstabilität im Kontakt mit Lithium-Metall-Anoden auf. So wird die Bildung von Lithium-Dendriten verhindert, was besonders wichtig ist, da Dendriten einen Kurzschluss innerhalb der Zellen verursachen können und damit ein Sicherheitsrisiko darstellen.“

Das AIT unterstützt im Rahmen des Projekts die Herstellung von Batteriekomponenten sowie die Zellfertigung im Labormaßstab. Das umfasse die Entwicklung von Katholytformulierung und Katholytverarbeitung, als auch die elektrochemische Charakterisierung der einzelnen Batteriekomponenten sowie die Montage und das Testen von Prototyp-Pouch-Zellen.

Weitere Projektpartner sind unter anderem Umicore, Customcells, Pipistrel, FEV, das Fraunhofer IST und die RWTH Aachen. Insgesamt sind 15 Partner Teil des Konsortiums. Laut der Projektwebseite handelt es sich dabei um „wichtige europäische Akteure im Batteriesektor, von Herstellern industrieller Materialien über Forschungs- und Entwicklungszentren bis hin zu Automobil- und Luft- und Raumfahrtunternehmen.“

Das Projekt wird von der Europäischen Union mittels des Förderprogramms für Forschung und Innovation Horizon Europe finanziert. Die Gesamtkosten liegen bei knapp 8,4 Millionen Euro. HELENA läuft noch bis Ende Mai 2026.
helenaproject.eu (Projektwebseite), ait.ac.at, europa.eu