Highlights aus Forschung und Entwicklung

Seit circa fünf Jahren arbeiten die Forscher am Fraunhofer IWS an der Entwicklung geeigneter Elektrodenmaterialien und Produktionsverfahren für eine kostengünstige Hochenergiezelle auf Basis der Lithium-Schwefel-Technologie. Im Rahmen der Konferenz »Zukunft Energie« im November 2015 wurden erstmals Lithium-Schwefel-Pouchzellen mit 4 Ah und spezifischen Energien größer 300 Wh kg^-1 präsentiert. Gegenüber der klassischen Lithium-Ionen-Technologie entspricht das einer Steigerung um etwa 25 Prozent. Im Hinblick auf den steigenden Bedarf an kostengünstigen stationären Energiespeichern forscht das IWS auch an Raumtemperatur-Natrium-Schwefel-Zellen. Durch voneinander abhängige Anpassungen des Elektrolyten, der Anode und der Kathode können diese nun statt bei 300 °C bei Raumtemperatur betrieben werden. Sie besitzen Entladekapazitäten von bis zu 980 mAh pro Gramm Kathoden-Aktivmaterial, eine Ladeeffizienz von über 95 Prozent und können 1000x reversibel geladen und entladen werden. Mit dem EU-Projekt ALISE startete im Juni 2015 ein weiteres Forschungsprojekt am IWS, das diese Entwicklungen adressiert. Im Rahmen des 2015 abgeschlossenen BMBF-Projektes DryLIZ konnten Wege zur Senkung der Prozesskosten und Reduzierung der Bearbeitungszeiten für die Elektrodenkonfektionierung aufgezeigt werden.