Projekt CAESAR

CAESAR - Cell chemistry based on silicon anode and Nickel-rich oxide cathode – Facilitation by additives and electrolyte optimization

Die Erhöhung der spezifischen Energie (Wh/kg) bzw. Energiedichte (Wh/l) von Batteriesystemen bei gleichzeitiger Senkung der spezifischen Kosten (€/kWh) ist eine der zentralen Herausforderungen für die Transformation der Energieversorgung weg von fossilen Energieträgern hin zu Energie aus regenerativen Quellen. Dies ist insbesondere für mobile Anwendungen und die Zwischenspeicherung regenerativer Energien entscheidend.  Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung neuer Hochenergie-Lithium-Ionen-Zellen auf der Basis hochkapazitiver Anoden- und Kathodenmaterialien entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Materialentwicklung bis zur Validierung von Prototypen für mobile, industrielle Anwendungen wie im Forst- und Garten-Powertool-Segment, sowie die Abschätzung der Einsatzpotenziale für stationäre Energiespeicher. Das Projekt zielt dabei neben der Erreichung der technischen Ziele (z.B. bzgl. Energiedichte und Zyklenstabilität) klar auf die Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Material- und Zell-Produktion (Formate: CoinPower®-, 21700- sowie 5 Ah-Pouchzellen) unter seriennahen Bedingungen und deren Implementierung in anwendungsnahen Prototypen.

Im Rahmen des Verbundprojektes CAESAR ergeben sich für den Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik folgende Forschungsschwerpunkte:

• Abbildung des Ratenverhaltens von Zellen mit Si-basierten Anoden in Abhängig der Tortuosität mithilfe geeigneter Simulationsmodelle
• Entwicklung und Applikation geeigneter Schnellladeprofile durch Simulation und Messung
• Validierung der elektrischen Performance der hergestellten Zellen in anwendungsnahen Prototypen verschiedener Formate