Leicht, preiswert und vielseitig

  • 15. February 2017

Aluminium-Ionen-Batterien sollen Lithium als Speichertechnologie ablösen.

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien und der wachsenden Anzahl an Elektrofahrzeugen steigt auch die weltweite Nachfrage nach neuen Energie­speichern. An einem Konzept für die Umsetzung von Aluminium-Ionen-Batterien forschen Wissenschaftler der TU Berg­akademie Freiberg in den folgenden drei Jahren in dem Verbundprojekt R2RBattery, das das Bundes­ministerium für Bildung und Forschung mit 3,7 Millionen Euro fördert. Mit dem Auftakt­treffen am 7. Februar geht das Projekt in die Startphase. An dem Projekt arbeiten insgesamt neun Verbund­partner, unter Leitung der TU Berg­akademie Freiberg.

Abb.: Tina Nestler gehört zu den Nachwuchswissenschaftlern, die an der übernächsten Batterie-Generation forschen. (Bild: TU Bergakademie Freiberg)

Abb.: Tina Nestler gehört zu den Nachwuchswissenschaftlern, die an der übernächsten Batterie-Generation forschen. (Bild: TU Bergakademie Freiberg)

„Aktuell dominiert die Lithium-Ionen-Technologie als leistungs­fähigstes System den Markt der mobilen Energie­speicher. Die Reserven des Rohstoffs sind jedoch beschränkt und ihr Einsatz immer teurer. Das erfordert alternative Speicher­technologien und Material­systeme mit gut verfügbaren Rohstoffen und höchsten Energie­dichten. Hier setzt das Projekt R2RBattery an. Gemeinsam erarbeiten wir in den nächsten drei Jahren ein Konzept für die Umsetzung von Aluminium-Ionen-Batterien“, erklärt Dirk C. Meyer, Direktor des Instituts für Experimentelle Physik und des Zentrums für effiziente Hoch­temperatur­stoff­wandlung (ZeHS) sowie Verbund­koordinator. Das Projekt stellt gleichzeitig einen wichtigen Meilenstein für die Forschungs­arbeiten des ZeHS dar. Denn auch im Zusammen­hang mit der Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom für Hoch­temperatur­prozesse wird das Speichern von Energie notwendig werden.

Für die Auswahl geeigneter Materialien greifen die Freiberger Wissenschaftler auf einen im abgeschlossenen BMBF-Verbundprojekt CryPhysConcept entwickelten Algorithmus zur Material­bewertung für elektro­chemische Energie­speicher zurück. Dieser bewertet neben den Material­eigenschaften auch die ökonomischen und ökologischen Aspekte. Dabei stellte sich Aluminium als geeignetes Material heraus: „Es ist das häufigste Metall der Erdkruste und lässt sich leicht herstellen sowie recyceln. Darüber hinaus entzündet es sich nicht wie Lithium an der Luft, wodurch wir eine höhere Sicherheit erreichen und es besser verarbeiten können“, erklärt Tilmann Leisegang, Verbund­manager des Vorhabens. Zudem seien Aluminium-Ionen-Batterien kosten­günstiger als kommerzielle Lithium-Systeme und können mehr Energie speichern.

An dem vom BMBF mit 3,7 Millionen Euro geförderten Projekt arbeiten insgesamt neun Verbund­partner (Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik Meinsberg, Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronen­strahl- und Plasma­technik Dresden, Vowalon GmbH Treuen, Forschungs­institut für Leder- und Kunst­stoff­bahnen Freiberg, Von Ardenne GmbH Dresden, Frolyt Kondensatoren und Bau­elemente GmbH Freiberg, Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt­technologien Radeberg und Cinector GmbH Mittweida) unter Leitung der TU Berg­akademie Freiberg an der Umsetzung neuer Post-Lithium-Ansätze für die elektrochemische Energie­speicherung. Ihren Ansatz stellen die Projekt­partner auch auf der gemeinsam geplanten EStorM (Electro­chemical Storage Materials)-Konferenz vom 12. – 14. Juni an der TU Berg­akademie Freiberg vor.

TU Bergakademie Freiberg / DE

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Einführung in die Simulation von Halbleiter-Bauelementen

  • 30. November 2017

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