Aluminium-basierte Batteriesysteme

Das Fraunhofer THM entwickelt und analysiert nachhaltige Batteriesysteme auf Basis einer verbesserten Ökobilanz und Rohstoffverfügbarkeit der eingesetzten Materialien im Vergleich zu etablierten Batteriesystemen.

Im Fokus steht dabei aktuell das wieder aufladbare Aluminium-basierte Batteriesystem. Die theoretische volumetrische Kapazität einer Aluminium-Metall-Anode ist viermal höher als für metallisches Lithium. Darüber hinaus sind die Kosten deutlich günstiger im Vergleich zu Lithium-Ionen-Systemen. Trotz des frühen Entwicklungsstandes dieser neuartigen Batterie haben wir bereits eine Energiedichte vergleichbar zu Nickel-Cadmium-Akkumulatoren erreicht.

In enger Zusammenarbeit mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie konzipieren wir Kathodenmaterialien, Slurrys und entsprechende Elektrolyte für Aluminium-basierte Systeme. Zur Charakterisierung der Elektroden hinsichtlich ihres elektrochemischen Verhaltens sowie morphologischen und strukturellen Eigenschaften stehen zahlreiche Verfahren zur Verfügung (CV, Lade-/Entladekurven, elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS), XRD, FTIR, BET und Laserbeugung).

Forschungsschwerpunkte, Leistungsangebot

• Synthese von Pulvern für den Einsatz als Elektrodenmaterialien und weiteren funktionellen Anwendungen
   
  • Morphologische und strukturelle Charakterisierung von Partikeln und Schichten mittels REM, Raman, FTIR, BET, und Laserbeugung
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• Elektrochemische Charakterisierung mittels CV und EIS unter Nutzung von Laborzellen (»ElCells«) und Knopfzellen