HighSafe

Das Taiwanesisch-Deutsche Gemeinschaftsprojekt HighSafe beschäftigt sich mit der Entwicklung von Schlüsselmaterialien für die nächste Generation von Hochenergie-Lithium-Ionen-Zellen, die die Anforderungen an Energiedichte, Lebensdauer, Sicherheit, Nachhaltigkeit und Verfügbarkeit der Rohstoffe erfüllen. Die Schwerpunkte der Arbeiten in Taiwan liegen dabei auf neuen Ansätzen für Passivkomponenten, wie der Identifizierung, Erforschung und Charakterisierung neuer Binder zur Langzeitstabilisierung von Silizium basierten Elektroden, der Entwicklung von Elektrolytadditiven für die Kombination von Hochvoltkathoden mit Siliziumanoden und der Entwicklung schwer entflammbarer Elektrolyte in Zusammenarbeit mit deutschen Partnern. Auf deutscher Seite werden siliziumbasierte Anoden, ionische Flüssigkeiten als Elektrolyte und neue Kathodenkonzepte zur Erzielung höherer Energiedichten verfolgt. 

Die TUM engagiert sich in HighSafe in der Modellbildung und Simulation von Lithium-Ionen-Zellen mit siliziumbasierten Anoden und Hochvoltspinellen auf Kathodenseite. Die Modellbildung und Simulation findet dabei sowohl auf Elektrodenebene als auch auf Zellebene statt, wobei neben elektrochemischen, elektrischen und thermischen Aspekten auch mechanische Gesichtspunkte betrachtet werden. Die Modellentwicklung wird dabei experimentell durch Messungen der mechanischen Ausdehnung auf Elektroden- und Zellebene sowie der Oberflächentemperaturverteilung der Vollzellen unter verschiedenen Belastungsszenarien begleitet.

 

Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF, Förderkennzeichen 03XP0138B) gefördert und vom Projektträger Jülich betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.