BMW-Konsortium will Feststoffbatterien in Serie bringen

München/Karlsruhe (energate) - Der Autobauer BMW will Feststoffbatterien in der E-Mobilität zum Durchbruch verhelfen. Ein Vorteil: Solche Batterien sind schwerer entflammbar und können nicht auslaufen. Zur Entwicklung von "Lithium-Batterien der nächsten Generation" haben sich der Autobauer und mehrere Partner daher in dem neuen Forschungsvorhaben Alano (Alternative Anodenkonzepte für sichere Feststoffbatterien) zusammengeschlossen.

Ziel sei es, sowohl eine hohe Energiedichte zu erreichen als auch eine sichere Feststoffbatterie zu entwickeln, teilte das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit. Aussichtsreicher Kandidat dafür sei die Lithiummetall-Anode, auf der auch der Forschungsfokus liegt. Das KIT ist über das mit der Universität Ulm gegründete Helmholtz-Institut Ulm (HIU) an dem Vorhaben beteiligt. Die Leitung hat BMW inne. "Lithiummetall als Anodenmaterial besitzt das Potenzial, die Energiedichte auf Zellebene erheblich zu steigern und damit die Reichweite von Elektroautos deutlich zu verlängern", erklärte Stefano Passerini, Direktor des HIU und dort zugleich Leiter der Forschungsgruppe Elektrochemie der Batterien.
 

Festelektrolyte weniger reaktiv

Konkret untersuchen die Partner laut dem KIT unterschiedliche auf Lithiummetall basierende Anodenkonzepte. Dabei gehe es darum, Reaktivität, Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Anode zu optimieren und diese in einer robusten Zelleinheit mit hoher Energiedichte zu integrieren. Entscheidend dabei sei die Kombination mit einem festen Elektrolyten. Denn im Gegensatz zu konventionellen Flüssigelektrolyten, die stark mit Lithiummetall reagieren, seien Festelektrolyte weniger reaktiv. Dadurch könnten künftige Batterien nicht nur sicherer werden, auch werde ihre Handhabung, Kühlung und Systemintegration erleichtert. Das wiederum senke die Kosten.
 

Gesamte Wertschöpfungskette im Blick

Im Rahmen von Alano soll die gesamte Wertschöpfungskette von Feststoffbatterien mit Lithiummetall als Anodenmaterial abgedeckt werden, also von der Materialauswahl über die Herstellung der Komponenten, die Verarbeitung zu Zellen, die Skalierung der Batterien für den Einsatz in Fahrzeugen und andere Anwendungen bis hin zum Recycling. Alano startet im September dieses Jahres, ist auf drei Jahre angelegt und wird vom Bundesforschungsministerium gefördert. Mit an Bord sind neben BMW und dem HIU eine Reihe von Unternehmen sowie wissenschaftliche Einrichtungen, darunter zum Beispiel Varta Microbattery, die zwei Fraunhofer-Institute für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung beziehungsweise für Schicht- und Oberflächentechnik sowie als assoziierter Partner BASF. /dz