Institut für Materialchemie erhält Millionenförderung für Batterieforschung
Auf einen Blick
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Institut für Materialchemie und Katalyse mit 3,5 Mio. Euro.
Das Projekt „NextGen-Battery“ zielt auf die Entwicklung neuer Festkörperelektrolyte für die nächste Batteriegeneration.
Festkörperbatterien versprechen höhere Energiedichten, bessere Sicherheit und längere Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus.
Die Förderphase läuft über vier Jahre und schließt zwei Industriepartner aus der Batteriebranche ein.
Erste Prototypen sollen bis Ende 2026 vorliegen und in Kooperation mit einem Automobilhersteller getestet werden.
Hintergrund: Warum Festkörperbatterien?
Konventionelle Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in Elektrofahrzeugen und portablen Geräten eingesetzt werden, enthalten flüssige Elektrolyte, die brennbar sind und unter extremen Bedingungen zu thermischem Durchgehen führen können. Festkörperelektrolyte – also feste, ionenleitfähige Materialien anstelle von Flüssigkeiten – bieten hier einen fundamentalen Sicherheitsvorteil.
Darüber hinaus ermöglichen Festkörperbatterien den Einsatz von Lithium-Metallanoden, die die Energiedichte verglichen mit graphit-basierten Anoden um den Faktor zwei bis drei steigern können. Dies wäre ein Durchbruch für die Elektromobilität und stationäre Energiespeicher.
Das Forschungsprogramm
Im Rahmen von NextGen-Battery werden drei Klassen von Festkörperelektrolyten parallel untersucht:
Oxidbasierte Elektrolyte (z. B. LLZO): Hohe chemische Stabilität, bisher aber gering Grenzflächenleitfähigkeit gegenüber Lithium-Metallanoden.
Sulfidbasierte Elektrolyte: Bessere Ionenleitfähigkeit bei Raumtemperatur, jedoch empfindlich gegenüber Luftfeuchtigkeit und aufwendig in der Verarbeitung.
Polymerhybride: Kombination aus flexiblen Polymermatices und anorganischen Füllern, die mechanische Robustheit mit guter Ionenleitung vereinen.
Das Ziel ist die Identifikation und Optimierung des vielversprechendsten Kandidaten für eine frühe Industrialisierung.
Industriepartner und Transfer
An dem Verbundprojekt sind neben dem Institut für Materialchemie und Katalyse zwei Industriepartner beteiligt: ein mittelständischer Spezialist für Batteriematerialien aus dem Ruhrgebiet sowie ein großes Chemieunternehmen, das die Skalierung und Prozessoptimierung vorantreiben soll.
Die enge Verzahnung von Grundlagenforschung und Anwendungsentwicklung ist ein zentrales Element des Projektdesigns. Bis zum Ende der Förderphase sollen mindestens zwei Schutzrechte angemeldet und ein Lizenzabkommen mit einem Automobilhersteller verhandelt werden.