Lithium-Ionen-Batterien

Keramische Materialien und Technologien sind wesentliche Bestandteile aktueller Lithium-Ionen-Batterien und werden auch für die nächsten Generationen eine Schlüsselrolle spielen. Am Fraunhofer IKTS wird diese Entwicklung gezielt bis in den Technikumsmaßstab geführt, um einen schnellen Transfer der Ergebnisse aus den Grundlagenuntersuchungen im Labor in die industrielle Prozessentwicklung sicherzustellen.

Das Fraunhofer IKTS nutzt seine keramische Expertise, um insbesondere an der Synthese und Aufbereitung von Aktivmaterialien und Separatorkomponenten zu arbeiten und deren Weiterverarbeitung bis zu Batterieelektroden zu verfolgen. Darüber hinaus stehen zahlreiche Methoden zur  Charakterisierung der Struktur, des elektrochemischen Verhaltens und der Alterung der Elektroden im Batteriebetrieb zur Verfügung. Dadurch ist es gelungen, ein umfassendes Verständnis über das Zusammenwirken von Herstellbedingungen und Zuverlässigkeit der Batterie zu erlangen.

Das jahrzehntelange Know-how in der Entwicklung keramischer Werkstoffe und Technologien sowie in der materialanalytischen und elektrochemischen Charakterisierung ist dabei der Garant für neue wirtschaftliche Strategien. Dies betrifft zum einen die Material-, Prozess- und Anlagenentwicklung und zum anderen die Bereitstellung wegweisender Zellkonzepte für mobile und stationäre Anwendungen.

Themen

 

Materialentwicklung

  • Pulversynthese und -aufbereitung
  • Begleitende Analytik
 

Technologieentwicklung

  • Slurryaufbereitung
  • Elektrodenfertigung
  • Elektrolytbefüllung
  • Testzellen und Zelldesign
 

Charakterisierung auf Zellebene

  • Elektrochemische Charakterisierung
  • Zellperformance und Lebensdauer
  • Post-Mortem-Analyse von Batteriezellen
  • Simulation
 

Batterietechnikum

  • From Lab to Fab
  • Inline-Prozesskontrolle
 

Vorlaufforschung

  • In-operando-Temperaturmessung
  • High-Energy-Kathode
  • Bipolarbatterie EMBATT
  • Festkörperbatterie

Kooperationsmodelle
 

Innovation und Entwicklung sind Bausteine für eine erfolgsversprechende Unternehmenszukunft. Um Wettbewerbsvorteile zu generieren, bietet Fraunhofer maßgeschneiderte Kooperationsmöglichkeiten für die bestmögliche Form der Zusammenarbeit für kleine und mittlere Unternehmen. Damit können Entwicklungskompetenzen vom Kunden kurzfristig und bedarfsorientiert abgerufen und genutzt werden.