Das Projekt DESIREE konzentriert sich auf die Entwicklung von Kathodenmaterialien für Li-Ionen-Hochleistungsbatterien der nächsten Generation, die zur elektroche­mischen Speiche­rung von regenerativ erzeugter, elektrischer Energie eingesetzt werden. Das langfristige Ziel dabei ist die Integration regenerativer Energieträger, insbesondere der Wind- und Solarener­gie, in eine grundlastfähige und witterungs­unabhängige Energiever­sorgung der Zukunft. Das syste­matische Maßschneidern von Aktivmaterialien mit schnellen Ionen­transport­vorgängen für Hoch­leistungs­­anwendun­gen steht hierbei im Vordergrund.

Die Modifikation der Spinell-Defektstruktur von Kathodenmaterialien auf atomarer Ebene soll durch aliovalente Dotierung und gezielte Nicht-Stöchiometrie den Platz­wechsel von Ionen begünstigen und damit die ionische Leitfähigkeit der Materialien in Li-Ionen-Batterien signifikant erhöhen. Derartige Mechanismen sind für Interkalationsbatterien von grund­legen­der Bedeutung und werden derzeit auch für alternative Batteriekonzepte, wie beispiels­weise Mg- oder Al-Batterien, als eine der Hauptlimitierungen angesehen. Ein weiterer wesentlicher Aspekt für effiziente Hochleistungsbatteriezellen sind nano­strukturier­te Materialien. Daher ist neben der gezielten Dotierung auch die fundierte Untersu­chung der Beiträge verschiedener Leitfähigkeits­mecha­nismen in Bezug auf die Korngrenzen­mor­pho­logie und das Gefüge von großem Interesse und ebenfalls Gegenstand dieses Projektes.

Förderkennzeichen: 03SF0477A

Pressemitteilung des FZ Jülich