Eine nachhaltige Energiespeicherung ist die zentrale Motivation, die hinter dem gerade gestarteten Forschungsprojekt \u201eTransition\u201c \u2012 bei dem umweltfreundliche, hochleistungsf\u00e4hige sowie kosteng\u00fcnstige Natrium-Ionen-Batterien entwickelt werden sollen \u2012, steckt. Denn die M\u00e4rkte f\u00fcr Elektromobilit\u00e4t und station\u00e4re Energiespeicherung werden im Zuge der Energiewende deutlich wachsen. Entsprechend erfordern sie energieeffizientere und leistungsf\u00e4higere Speichertechnologien. Noch gelten Lithium-Ionen-Batterien als einer der gr\u00f6\u00dften Erfolge f\u00fcr Energiespeicheranwendungen des letzten Jahrhunderts. Ihr Vorteil: Lithium-Ionen-Batterien sind leicht, kompakt und bieten eine hervorragende Energie- und Leistungsdichte. Somit dominieren sie den Markt f\u00fcr tragbare Elektronik, Hybrid- und Elektrofahrzeuge. Doch sie sind nicht unumstritten:<\/p>\n
Angesichts der zunehmend steigenden Nachfrage nach Lithium und den in der Lithium-Technologie eingesetzten Rohstoffen wie Kobalt werden jedoch Bedenken hinsichtlich der zuk\u00fcnftigen und langfristigen Verf\u00fcgbarkeit der kritischen Rohstoffe und der Kosten laut. In diesem Szenario stellen Natrium-Ionen-Batterien eine alternative, kosteng\u00fcnstige und umweltfreundlichere Energiespeichertechnologie dar\u201c, so Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU.<\/p><\/blockquote>\n
Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien<\/h3>\n
Ziel des neuen Forschungsprojekts ist es, die Natrium-Ionen-Batterien der n\u00e4chsten Generation umweltfreundlich, kosteng\u00fcnstig und hochleistungsf\u00e4hig zugleich zu gestalten. Denn nur so k\u00f6nnen sie eine echte Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien sein. Um dieses Ziel zu erreichen haben sich Wissenschaftler des Helmholtz-Instituts Ulm (HIU)<\/a> mit dem Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW)<\/a> und der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU)<\/a> zwecks Technologietransfer zusammengeschlossen. Gemeinsam m\u00f6chten sie leistungsf\u00e4hige, fl\u00fcssige und polymere Natrium-Ionen-Batterien entwickeln. Bei diesen soll auf der Kathodenseite \u00dcbergangsmetallschichtoxide und auf der Anodenseite Hartkohlenstoff aus Biomasse verwendet werden. Leiter der wissenschaftlichen Gruppen sind Professor Stefano Passerini (HIU), Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens vom Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) und Professor Philipp Adelhelm von der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU). Neben den drei wissenschaftlichen Partnern ist zudem ein umfassender Industriebeirat am Projekt beteiligt. Gef\u00f6rdert wird das dreij\u00e4hrige Projekt im Rahmenprogramm “Batterien 2020” durch das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF)<\/a> mit 1,15 Millionen Euro.<\/p>\n
Biomasse, polymere Elektrolyte und kobaltfreie Kathoden<\/h3>\n
\u201eDies ist das erste vom BMBF gef\u00f6rderte deutsche Konsortium, das an der Entwicklung hochskalierter Natrium-Ionen-Batterien arbeitet und ein breites Spektrum an Herausforderungen von der Materialentwicklung bis zur Herstellung von Prototypenzellen abdeckt\u201c, so Passerini vom HUI. In dem Projekt wird das Team des HUI an einem innovativen, auf Biomasse basierenden Hartkohlenstoff in Kombination mit w\u00e4ssrigen Bindemitteln und Aluminium als Stromabnehmer forschen.<\/p>\n
\u201eDie Entwicklung von hochskalierten Prototypen der Natrium-Ionen-Batterien und das Erreichen der gew\u00fcnschten Ziele stellen eine gro\u00dfe Herausforderung dar, die sich nur in einem Netzwerk mit den komplement\u00e4ren Kompetenzen der Partner bew\u00e4ltigen l\u00e4sst\u201c, ist Stefano Passerini \u00fcberzeugt. So wird das Team der Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena (FSU) die Forschungsaktivit\u00e4ten zur Entwicklung fortschrittlicher fl\u00fcssiger und polymerer Elektrolyte koordinieren. W\u00e4hrend das Team des Zentrums f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) die Entwicklung kobaltfreier Kathoden vorantreibt. Mit ihren Forschungsarbeiten hoffen die Wissenschaftler, die internationale Wettbewerbsf\u00e4higkeit Deutschlands zu st\u00e4rken. So soll seine f\u00fchrende Position auf dem Gebiet der elektrochemischen Energiespeicherung unterst\u00fctzt werden.<\/p>\n
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