Projektdaten

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Kompositgalvanogeformte ultraleistungsdichte Kathoden für Lithium-Ionen-Batterien

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Ziel des Projekts KultBat ist die Erforschung, Herstellung und Erprobung neuer, hochperformanter Kathoden für den Einsatz in Lithium-Ionen­ Akkumulatoren. 1m aufgezeigten Lösungsweg wird auf die im Stand der Technik obligatorisch verwendeten Binder und Leitadditive verzichtet. Stattdessen kommt ein innovatives, von der Hochschule Aalen patentiertes Verfahren - die sogenannte Kompositgalvanoformung - zur Anwendung. Bei kompositgalvanogeformten Elektroden dient eine .All-in-one•-Metallmatrix sowohl als Stromableiter als auch zur mechanisch-elektrischen Kontaktierung des Aktivmaterials. Dieses neue Verfahren stellt einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise der Elektrodenherstellung dar. Intrinsische Nachteile im Stand der Technik können damit überwunden werden. Mit Hilfe der ausgewiesenen Expertise der TU Ilmenau im Bereich der galvanischen Aluminiumabscheidung soll in KultBat erstmals Aluminium als Matrixmetall verwendet werden, welches bei einer Dichte von nur 2,7 g/cm³ die höchste auf das Gewicht bezogene elektrische Leitfähigkeit aufweist. Als Ergebnis entstehen in einem einstufigen Herstellungsprozess neue, ultraleistungsdichte Elektrodenfolien, die aufgrund der reduzierten Anzahl an verwendeten Komponenten sowie der Materialauswahl die höchsten theoretisch möglichen Leistungsdichten und Zelleffizienzen versprechen. Die Forschungsergebnisse aus diesem Projekt sollen einen wertvollen Beitrag bei der Entwicklung hochperformanter Batteriesysteme leisten und dabei besonders den deutschen Mittelstand stärken. Durch die Einführung und Etablierung der Kompositgalvanoformung als neues Produktionsverfahren kann die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen, KMU-geprägten Galvanik-Branche in den Bereichen Galvanoformung, Dispersionsabscheidung sowie Abscheidung von Aluminium bedeutend gesteigert werden. Neben der Galvanotechnik-Branche können von dem verbesserten Elektrodenmaterial insbesondere auch die hiesige Batteriebranche sowie Batterieanwender profitieren.