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Enerige & Management > Stromspeicher - Sensoren sollen Batterieproduktion kostengünstiger machen
Bild: sdecoret / Fotolia
STROMSPEICHER:
Sensoren sollen Batterieproduktion kostengünstiger machen
An der Ruhr-Universität Bochum versuchen Forscher, einen wesentlichen Kostenfaktor bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien zu minimieren.
 
Während der ersten Aufladung einer Lithium-Ionen-Batterie bildet sich eine Schicht von Ablagerungen an der Elektrode. Diese ist nur wenige Nanometer dünn. Sie bildet sich laut einer Mitteilung der Ruhr-Universität Bochum, wenn sich bei hohen Volt-Werten der Elektrolyt zersetzt. „Diese Schicht ist also eigentlich ein Zersetzungsprodukt, aber notwendig, denn wenn sie sich gebildet hat, zersetzt sich der Elektrolyt nicht weiter“, erläutert Prof. Wolfgang Schuhmann vom Zentrum für Elektrochemie.

Insgesamt entfällt nach Angaben der Forscher rund ein Drittel der Produktionskosten von Batterien auf diese Phase der ersten Aufladung. Von der Schicht, der sogenannten Solid Elektrolyte Interphase (SEI), hänge letztlich die Qualität der Batterie ab. Damit die SEI-Schicht genau die richtige Stärke hat und auch vollständig ist, müssen bei der ersten Aufladung optimale Bedingungen herrschen, denn Spannung, Temperatur und eine ganze Reihe anderer Faktoren wirken bei der Entstehung der SEI-Schicht zusammen. Wie deren Zusammenspiel genau funktioniert, sei aber bisher nicht ausreichend erforscht, sagt Schumann.

Deshalb werde sein Projekt-Team nun Nanosensoren entwickeln, die in die Batterie eingebaut werden sollen. Auf diese Weise wollen die Forscher den Entstehungsprozess der SEI-Schicht überwachen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die Phase der ersten Aufladung, die bis zu einer Woche dauern kann, effizienter und die Speicherproduktion wesentlich kostengünstiger zu machen. „Damit soll die Phase der ersten Aufladung optimiert werden, sodass die dafür benötigte Zeit drastisch verringert wird“, betont Schuhmann.

Die in Bochum begonnenen Forschungsarbeiten sind Teil des Nano-Bat-Projekts und bringen ein Konsortium aus zwölf Partnern zusammen. Die Federführung hat österreichische Tochtergesellschaft des amerikanischen Messtechnik-Konzerns Keysight Technologies. Fördermittel in Höhe von 5 Mio. Euro steuert die EU-Kommission seit dem 1. April dieses Jahres für die Dauer von drei Jahren bei.

 
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