SepaLiS: Neue Separatorbeschichtungen

Aktuelle Lithium-Schwefel-(Li-S-)Prototyp-Zellen erreichen bereits eine Energiedichte von 350 Wattstunden pro Kilogramm, degradieren aber innerhalb der ersten 50 Lade- und Entladezyklen so stark, dass sie für einen Einsatz in der Elektromobilität bislang ungeeignet sind. Ein Grund für die geringe Stabilität sind Zersetzungsreaktionen, die an der Lithium-Metall-Anode stattfinden. Die Herausforderung besteht in der Entwicklung neuer Konzepte, durch die sich die Anode effektiv schützen und die Kontaktfläche zum Flüssigelektrolyten minimieren lässt.

Ziel des Verbundprojektes SepaLiS ist es daher, durch neue Komponenten und ein innovatives Zelldesign deutlich stabilere Lithium-Schwefel-Zellen zu bauen. Zum Einsatz kommen soll ein Separator mit einer innovativen Schutzbeschichtung, der die Lithium-Metall-Anode umschließt und unerwünschten Zersetzungsreaktionen verhindern soll. Auch verbesserte Kathoden und spezielle Gehäuse sollen entwickelt und letztlich alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt werden.

Als finales Projektergebnis soll eine Zelle mit einer Lebensdauer von 500 Zyklen und einer Energiedichte von 400 Wattstunden pro Kilogramm demonstriert werden, die einen Prototyp für automobile Anwendungen darstellen soll. Die Erreichung dieses Ziels kann ein entscheidender Meilenstein für die Etablierung der Li-S-Technologie in Elektrofahrzeugen werden.

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