Recyclingfähige und nachhaltige Batterien Festkörperbatterieforschung: Wegbereiter für Zirkularität

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Die Anforderungen an die nächsten Generationen von Batterien sind hoch. Hohe Energiedichten sollen sie liefern und sicher sein – und nicht zuletzt auch recyclingfähig und nachhaltig. Wie das gelingen kann, untersucht ein europäisches Forschungsprojekt unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung auch für Festkörperbatterien.

In der dynamischen Welt der Batterietechnologie nehmen Festkörperbatterien (Solid State Batteries, SSB) eine entscheidende Rolle ein. Sie gelten als nächste Generation von Batterien und bieten das Potenzial, herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien in Bezug auf Energiedichte und Sicherheit zu übertreffen. Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC positioniert sich als eines der führenden Forschungsinstitute im Bereich der Batterieforschung mit dem Projekt FUNCY-SSB an der Spitze dieser Innovationen und zielt darauf ab, produktionstaugliche Lösungen für Festkörperbatterietechnologie zu entwickeln. Eine der wesentlichen Herausforderungen dabei ist die Skalierbarkeit von Materialformulierungen und Prozessen. Hier sind andere Vorgehensweisen notwendig als bei den bereits etablierten Li-Ionen-Systemen.

Expertise in der Batterieforschung

Das Fraunhofer ISC bringt umfassende Expertise in den Bereichen Materialwissenschaften, Elektrochemie und Prozessentwicklung für Li-Ionen-Batterien, SSB und auch – darüber hinaus – für Na-Ionen-Batterien mit. Diese Fachkenntnisse sind entscheidend, um die Festkörperelektrolyten, den Schlüsselkomponenten von SSB, zu optimieren, die für den Transport von Lithium-Ionen zwischen den Elektroden verantwortlich sind. Die Herausforderungen in der Festkörperbatterieforschung, wie Ionenleitfähigkeit, Verarbeitbarkeit, Recyclingfähigkeit und Nachhaltigkeit, werden durch das interdisziplinäre Team des ISC gezielt angegangen. So können beispielsweise auch der Re-use und das Recycling von SSB von vornherein bei der Entwicklung berücksichtigt und das Zelldesign der nächsten Batterie-Generationen entsprechend für eine optimale Recyclingfähigkeit angepasst werden.