Infos zur Kompetenzkarte

Die Kompetenzkarte enthält ausschließlich Informationen zu Projekten, die im Rahmen der Maßnahme „Batteriematerialien für zukünftige elektromobile, stationäre und weitere industrierelevante Anwendungen (Batterie 2020 bzw. Batterie 2020 Transfer)“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert werden.

Informationen über viele weitere aktuelle und abgeschlossene Forschungsvorhaben, nutzbare Forschungsinfrastruktur sowie aufstrebende Start-ups, Unternehmen und Forschungseinrichtungen im deutschen Batterie-Ökosystem finden Sie in der neuen Datenbank des Batterieforums Deutschland BecoSearch.

Das KLiB hat ein neuartiges System zur Kategorisierung von sekundären elektrochemischen Energiespeichern ausgearbeitet. Dieses wird in der Kompetenzkarte verwendet, um Projekte eindeutig kategorisieren zu können. Um die von Ihnen gesuchten Batterietypen in der Kompetenzkarte recherchieren zu können, nutzen Sie bitte das Flussdiagramm. Nähere Informationen zur neuen Kategorisierung finden sie im Begleittext.

• Flussdiagramm zur eindeutigen Einordnung eines sekundären, elektrochemischen Energiespeichers nach KLiB
• Begleittext zum Schema zur eindeutigen Einordnung sekundärer, elektrochemischer Energiespeicher nach KLiB
• Beispiel-Einordnungen von verschiedenen Sekundärbatterien nach KLiB

Beim Kategorisieren von mehr als 2.000 Batterieprojekten in BecoSearch, die sich teilweise mit sehr experimentellen neuen Batteriesystemen beschäftigen, zeigt sich zunehmend, dass kein klares System zur Einordung der zunehmenden Zahl an unterschiedlichen Batterietypen existiert. Es liegt kein Standardwerk vor, auf das sich bezogen werden kann, und oft fehlen klare Definitionen und Abgrenzungen für Batterietypen, teilweise sind sie veraltet.

So werden in Lithium-Ionen-Batterien mittlerweile Elektrodenmaterialien verwendet, die Lithium-Ionen über andere Mechanismen (Insertion, Konversion, Legierungsbildung) einlagern als über die klassische Interkalation, welche in Definitionen aber noch keine Berücksichtigung finden. Kommen Lithiummetall-Anoden zum Einsatz, werden Lithium-Ionen gar nicht mehr „eingelagert“, sondern sie scheiden sich in amorphen Strukturen ab. Dies führt zu neuen Herausforderungen in der Forschung und Entwicklung, neuen Eigenschaften der Batterien und auch zu neuen Verfahren bei der Herstellung, weshalb nahe liegt, solchen Batteriesystemen eine eigene Kategorie zuzuweisen. Bei alternativen Batteriesystemen zeigt sich ein Trend, Batterien als Metall-Ionen-Batterien zu bezeichnen, obwohl diese Metall-Anoden und oft teilweise Kathoden verwenden, in welche die Metall-Ionen gar nicht eingelagert werden. Festkörperbatterien werden Flüssigkeiten zugesetzt, diese aber dennoch oft als ALL-solid-state-Batterien bezeichnet.

Eindeutige, möglichst einfache und zukunftsfähige Taxonomien sind notwendig, um große Mengen batterierelevanter Daten wie Informationen und Ergebnisse aus wissenschaftlichen Projekten, Literatur und Patenten einfach durchsuchbar und auffindbar zu machen. Diese müssen so gut durchdacht, erweiterbar und so flexibel wie möglich sein, um schnell auf Neuerungen und Veränderungen reagieren zu können, ohne dass Systeme, die darauf basieren, aufwändig angepasst werden müssen. Die Kategorisierungen müssen nicht nur heute Anwendung finden. Heute eingeordnete Daten sollen auch noch in Zukunft auffindbar sein. Ist das nicht der Fall, müssen heute verschlagwortete Daten irgendwann unter hohem Aufwand neu eingeordnet werden. Solche Kategorisierungen sind nur mit klaren Definitionen der einzelnen Batterietypen möglich, die wiederum eine wichtige Grundlage für Normen, rechtliche Regelungen und viele weitere Bereiche sind.

Das KLiB hat deshalb mit Hilfe von Wissenschaftler:innen aus verschiedenen Fachbereichen einen ersten Vorschlag für eine eindeutige Kategorisierung sekundärer elektrochemischer Batterien ausgearbeitet. Ziel ist es, einen einfachen Standard zu schaffen, nach dem sekundäre elektrochemische Energiespeicher eindeutig in sinnvolle Gruppen eingeordnet werden können. Er sollte möglichst nah angelehnt sein, an Begriffe und Definitionen, die in Wissenschaft und Industrie gängig sind und nach Möglichkeit nur dort „eingreifen“, wo Fehler, Doppeldeutigkeiten oder Ähnliches vorliegen. Dieser Standard soll kontinuierlich aktualisiert werden und frei zugänglich in deutscher und englischer Sprache im Internet verfügbar sein. Unseren Vorschlag möchten wir gerne mit Ihnen diskutieren und freuen uns auf Ihre Kritik und Anregungen.