Bei dem Projekt INSIDER erforschen Wissenschaftler ein neues Energiespeichersystem auf Basis der Dual-Ionen-Batterietechnologie (Archivaufnahme: Forschung im MEET-Labor) Foto: MEET
Münster (upm), 15. Januar 2013
Die Batterieforschung an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) startet mit einem neuen Projekt in das Jahr 2013: Unter dem Namen "INSIDER" arbeiten Wissenschaftler an einem neuen Energiespeichersystem, das auf der Dual-Ionen-Batterietechnologie basiert. Der Dual-Ionen-Speicher stellt eine vielversprechende Alternative zur Lithium-Ionen-Batterie dar und kann zum Beispiel in stationären Anlagen zur Zwischenspeicherung von erneuerbarer Energie zum Einsatz kommen. Beteiligt sind seitens der WWU die Arbeitsgruppe von Projektkoordinator Prof. Dr. Martin Winter vom Batterieforschungszentrum MEET/Institut für Physikalische Chemie sowie das Team von Prof. Dr. Hans-Dieter Wiemhöfer vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie. Das Auftakttreffen zu dem Vorhaben fand heute (15. Januar) in Münster statt.
"INSIDER" steht für "Auf Anionen-Interkalation basierende Dual-Ionen-Energiespeicher". Das Vorhaben wird im Rahmen einer gemeinsamen Ausschreibung der Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie sowie für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit und für Bildung und Forschung über eine Laufzeit von vier Jahren mit rund 5,5 Millionen Euro gefördert – 2,8 Millionen Euro davon erhält die Universität Münster. Weitere Projektpartner sind die Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Arno Kwade (Technische Universität Braunschweig), Prof. Dr. Karl-Ernst Wirth (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg) sowie von Dr. Hans Peter Buchkremer (Forschungszentrum Jülich). Im vergangenen Jahr hatte die Universität Münster die neue Technologie, die nun im Laufe des Projekts weiterentwickelt werden soll, zum Patent angemeldet.
Die Entwicklung innovativer Batteriesysteme für stationäre Anwendungen ist ein wichtiger Baustein, um regenerative Energiequellen auch in wind- und sonnenarmen Zeiten nutzbar zu machen und die dezentrale Energieversorgung zu stärken. Die Dual-Ionen-Technologie weist gegenüber der Lithium-Ionen-Batterie zum Beispiel den Vorteil auf, dass auf den Einsatz umweltschädlicher und teurer Metalle wie Nickel oder Kobalt verzichtet werden kann. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist dementsprechend, neue kostengünstige und umweltfreundliche Materialen für die Dual-Ionen-Technologie zu identifizieren und gleichzeitig deren Verarbeitungsmöglichkeiten im Zellherstellungsprozess zu analysieren. Auf diese Weise möchte das Wissenschaftler-Team sicherstellen, dass eine schnelle Einführung der Dual-Ionen-Technik inklusive der neuen Materialkonzepte in die industrielle Praxis möglich ist.
Einer der Schwerpunkte des Vorhabens ist etwa, an einem der Batteriepole – der Kathode – als Einlagerungsmaterial graphitische Kohlenstoffe zu verwenden. Graphit weist für den Einsatz in Batterien eine Vielzahl an positiven Materialeigenschaften auf, da es beispielsweise sehr kostengünstig ist. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Vorhabens ist das Thema Sicherheit. Hier setzt das Wissenschaftler-Team von INSIDER unter anderem auf eine Kombination der Graphitkathode mit thermisch stabilen Elektrolyten wie zum Beispiel ionischen Flüssigkeiten. Zunächst testen die Forscher kommerziell verfügbare Materialien auf ihre Eignung hin, und bei Bedarf modifizieren sie diese chemisch, thermisch und mechanisch.