Das Forschungskonsortium Battery 2030 hat einen Fahrplan für die Weiterentwicklung von Speichern zusammengestellt und veröffentlicht. Dabei geht es vor allem um die Schwerpunkte, auf die sich die beteiligten Forschungsinstitute konzentrieren wollen. Zu ihnen gehören auch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Ulm, die Universität Münster das Forschungszentrum Jülich und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW).
1. Neue Materialien finden
Die Batterieforschung wird sich auf drei Hauptrichtungen konzentrieren. „Wir wollen die Suche nach neuen Materialien und dem richtigen Materialmix beschleunigen, neuartige Funktionen auf den Weg bringen sowie Herstellungs- und Recyclingkonzepte etablieren”, sagt Maximilian Fichtner, Leiter der Abteilung Energiematerialien am Institut für Nanotechnologie des KIT. So wird das Forschungskonsortium eine Hochdurchsatzanlage bauen. Mit dieser Plattform können die Forscher automatisiert unterschiedliche Materialien herstellen, charakterisieren und kombinieren. Damit wollen sie besser verstehen, wie sich bestimmte Materialien verhalten und wie sie eingesetzt werden müssen, damit sie bestimmte Eigenschaften bekommen.
2. Alterung verlangsamen
Aufbauend auf dieser gemeinsamen Plattform werden sich die Entwickler dann an die Analyse der Eigenschaften von Materialschnittstellen machen. Dabei geht es vor allem um die Schnittstelle zwischen Elektrode und Elektrolyt oder zwischen aktivem Material und unterschiedlichen Zusätzen. Damit wollen sie Ansätze für neue, hochleistungsfähige Batterien entwickeln. Zudem stehen neue Sensorkonzepte auf dem Forschungsplan des Konsortiums. Hier geht es vor allem darum, die Alterung von Batterien zu verstehen und zu verlangsamen.
3. Herstellung vereinfachen und Recycling verbessern
Außerdem sollen Schäden im Inneren einer Batterie, die sonst zu einem Batterieversagen führen, können durch geschickten Materialeinsatz ausgeglichen werden. Auf diese Weise wollen die Forscher auch gebrauchte Zellen von hoher Qualität für einen zweiten Einsatz attraktiv. Außerdem verfolgt das Konsortium bereits bei der Entwicklung das Ziel, die Batterien möglichst nachhaltig und ressourcenschonend herzustellen und nach dem Einsatz einfach in ihre Bestandteile zerlegen und die kritische Rohstoffe wiederverwenden zu können. Dabei geht es auch darum, giftige Stoffe aus den Altbatterien zu recyceln.
Das gesamte Forschungsprogramm steht auf der Internetseite von Battery 2030 zum kostenlosen Download bereit.
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