HighSpin: Forscher feilen an LMNO-Batterie für Straßen- und Luftverkehr

Übergeordnetes Ziel von HighSpin ist, die Energie- und Leistungsdichte der Batterien zu erhöhen, dabei aber andere Faktoren wie ressourcenschonende und skalierbare Herstellung, Second-Life-Anwendungen und effizientes Recycling von Beginn an mitzudenken. Konkret streben die Projektbeteiligten die Entwicklung einer kobaltfreien Zelle an, die eine Anode aus Silizium/Graphit und eine Kathode aus Lithium-Nickel-Mangan-Oxid (LMNO) aufweist. Geplant ist, solch eine Zelle mit einer Energiedichte von 390 Wh/kg und einer Lebensdauer von mindestens 2.000 Ladezyklen zu realisieren.

Der Schwerpunkt des Projekts liegt dabei auf der Materialentwicklung und der optimierten Abstimmung der daraus hergestellten Elektroden sowie des Elektrolyts. „Für die Elektroden werden zudem innovative 3D-Beschichtungsstrukturen zur Steigerung der Leistungsdichte erforscht“, teilt das AIT mit. Und: „Die Architektur der so entwickelten Zellen wird – ausgehend von der gleichen Materialbasis – auf die jeweiligen Anforderungen von Fahr- und Flugzeugen optimiert. Die Zellen werden in Modul-Demonstratoren mit hoher Energiedichte, Leistungsdichte und langanhaltender Lebensdauer für Fahrzeuge sowie Flugzeuge eingebaut und getestet. Für die Aeronautik-Anwendungen wird ein eigenes, flexibel einsetzbares Modul entwickelt.“

Die Batteriezellen sollen explizit flüssige Elektrolyte erhalten, um „die Weiterverwendung bestehender Produktionsanlagen“ zu gewährleisten. „Zukünftige Festkörperbatterien würden bereits andere Produktionsverfahren und somit Investitionen in neuartige Fertigungsanlagen erfordern“, so die Österreicher. In HighSpin werden außerdem zwei unterschiedliche Recycling-Verfahren getestet, um aus verbrauchten Zellen hochwertige Metalle für die Herstellung frischer Zellen zu gewinnen.

Das Projektkonsortium besteht aus 13 Partnern aus acht europäischen Ländern und baut auf die Erkenntnisse des Vorgängerprojekts 3beLiEVe auf. AIT-Experte Boschidar Ganev, Projektleiter von HighSpin und dem Vorgängerprojekt 3beLiEVe, kommentiert: „Wir setzen alles daran, die Erkenntnisse und Entwicklungen von 3beLiEVe bestmöglich zu nutzen, um performante und kreislaufwirtschaftsfähige Batterien zu entwickeln, die in Europa hergestellt werden. Unser Ziel ist es, eine nachhaltige und umweltfreundliche Mobilität im Sinne des Green Deal zu unterstützen.“
ait.ac.at