OSAKA

Motivation

Festkörperbatterien gelten als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation leistungsfähiger, sicherer und nachhaltiger Lithium-Batterien – insbesondere für Anwendungen in der Elektromobilität und stationären Energiespeicherung. Durch den Einsatz sulfidischer Festkörperelektrolyte lassen sich deutlich höhere Energie- und Leistungsdichten, schnellere Ladezeiten sowie eine verbesserte intrinsische Sicherheit realisieren. Gleichzeitig eröffnen sie den Einsatz von Hochkapazitätsanoden und kompakteren Zellarchitekturen.

Trotz erheblicher Fortschritte in der internationalen Forschung bestehen weiterhin zentrale Herausforderungen bei der industriellen Umsetzung, insbesondere bei der Skalierung der Materialherstellung, der Stabilität unter Produktionsbedingungen und der Integration in bestehende Batterieprozesse. 

Ziele und Vorgehen

Ziel von OSAKA ist es, die industrielle Hochskalierung sulfidischer Festkörperelektrolyte in Deutschland zu ermöglichen und damit eine zentrale Voraussetzung für wettbewerbsfähige All-Solid-State-Batterien zu schaffen. Aufbauend auf den Ergebnissen des BMBF-Kompetenzclusters FestBatt werden Materialdesign, Syntheserouten, Qualitätssicherung und Zellintegration systematisch in Richtung Pilot- und Produktionsmaßstab weiterentwickelt.

In einem engen Verbund von Industrie- und Forschungspartnern werden der Einfluss von Rohstoffqualität, Partikelmorphologie und Produktionsumgebung gezielt untersucht und in anwendungsnahen Pouchzellen validiert. Ergänzend werden skalierbare, energie- und kosteneffiziente Herstellungsverfahren sowie belastbare Rohstoff- und Prozessspezifikationen erarbeitet, die eine spätere Überführung in industrielle Pilotlinien ermöglichen.

Innovation und Perspektiven

OSAKA schlägt die Brücke zwischen exzellenter Grundlagenforschung und industrieller Prozessentwicklung und adressiert damit eine der zentralen Innovationslücken bei Festkörperbatterien. Neuartige, hochleitfähige und gegenüber Umwelteinflüssen stabilisierte Festkörperelektrolyte werden unter realistischen Produktionsbedingungen entwickelt, charakterisiert und in Demonstratorzellen integriert.

Besondere Innovationspotenziale liegen in der erhöhten Toleranz gegenüber Rohstoffverunreinigungen, der gezielten Reduktion von Anforderungen an Trockenraum- und Schutzgasbedingungen sowie in trockenen, lösungsmittelfreien Fertigungsprozessen. Das Projekt legt damit die Grundlage für eine wirtschaftliche Massenproduktion sulfidischer Festkörperelektrolyte ab dem Ende des Jahrzehnts und stärkt nachhaltig die technologische Souveränität und Wettbewerbsfähigkeit des Standorts Deutschland im globalen Batteriemarkt.