LISZUBA: Li-S-Feststoffbatterien

In der Theorie lassen sich mit einigen Batterietypen deutlich höhere Kapazitäten realisieren, als derzeit mit Lithium-Ionen-Systemen erreicht werden können. Dazu zählen Lithium-Schwefel-(Li-S-)Systeme, aber auch Lithium-Festkörper-Batterien (Li-ASSB) – einem Batterietyp, der gänzlich ohne flüssige Komponenten auskommt.

Für eine Li-S-Batterie mit einer Lithium-Metall-Anode berechnet man hohe theoretische Kapazitäten von 2.800 Wattstunden pro Liter bzw. 2.500 Wattstunden pro Kilogramm. Im Vergleich dazu stellen aktuelle Lithium-Ionen-Batterien praktische Energiedichten von ca. 270 Wattstunden pro Kilogramm auf Zellebene bereit. Vom Einsatz einer Li-ASSB versprechen sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Verbundprojektes LISZUBA höhere Sicherheit bei ggf. sogar niedrigeren Kosten, da diese im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien auslaufsicher und wahrscheinlich hochtemperaturstabil sind.

Ziel des Projektes ist es deshalb, eine Lithium-Schwefel-Feststoffbatterie zu entwickeln. Hierbei sollen die Konzepte der Lithium-Schwefel-Batterie und der Feststoffbatterie kombiniert und die spezifischen Probleme beider „Muttertechnologien“ gezielt durch die Stärken der jeweils anderen kompensiert werden. Untersucht werden vor allem die Energie- und Leistungsdichte, das Degradationsverhalten dieses Batteriesystems und inwiefern es sich industriell fertigen lässt.

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