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Forschung und Entwicklung > Abgeschlossene Projekte

Gießtechnisch erzeugte Festkörper Elektrolyte für Na-Batterien;

Teilvorhaben: Materialtests mit Verfahrensentwicklung der Schlickerherstellung zum Druckschlickerguss mit dazugehöriger Sinterkurve zur Integration in Na/NiCl2 Hochtemperaturbatterien

Laufzeit vom 01.09.2016 – 31.08.2019

Ziel des F&E-Projekts „GiFeElBat“ war die Erprobung und der „proof of concept“ des Schlickergusses zur Herstellung von tubulären, keramischen Na-ß‘‘-Aluminat Elektrolyten zur Anwendung in Na-Batterien. Dazu sollte zunächst ein stabiler, gießfähiger und wässriger Schlicker entwickelt werden. Anschließend sollte eine geeignete Gussform produziert und der anschließend gegossene Grünkörper erfolgreich gesintert werden. Zuletzt sollte aus der gegossenen Na-ß‘‘-Aluminat -Keramik eine funktionierende Na/NiCl2-Zelle aufgebaut und erprobt werden. Zur Realisierung der Projektziele wurde vor Beginn des Projekts ein Ablaufplan entwickelt. Dieser unterteilte das Projekt in die drei Abschnitte mit je einem Meilenstein:

  • Materialentwicklung
  • Verfahrensentwicklung
  • Zellentwicklung

Diese Strukturierung hat sich bewährt und führte zu einer zeitlichen und inhaltlichen Einhaltung des Projektplans.
Die Ergebnisse des Projekts sind vielversprechend für eine zukünftige Produktion von Na-ß‘‘-Aluminat-Elektrolyten mittels Schlickerguss. Es konnte gezeigt werden, dass mit dieser Produktionsmethode leistungsfähige Elektrolyte produziert werden können. Diese wurden auch in ersten Prototypbatteriezellen erfolgreich angemustert. Wenn sich die prognostizierten Kosteneinsparungen bei der Zellproduktion bewahrheiten, kann mit der Na/NiCl2-Technologie ein wesentlich günstigerer Stromspeicher realisiert werden als es die Li-Batterietechnik zulässt. Zum Zeitpunkt der Berichterstellung bereiteten die am Projekt beteiligten Partner die Skalierung der F&E Ergebnisse in einem Folgeprojekt vor. Gemeinsam mit Unternehmen aus dem Bereich der Produktionstechnik/Anlagenbau und Softwareentwicklern ist der Transfer der Ergebnisse in eine hoch automatisierte Pilotfertigung in Planung. Ziel ist es die gewonnenen Erkenntnisse in Richtung Prozessoptimierung und Produktion zu entwickeln.

gesinterte Elektrolyte
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