Die Forschungsinitiative Battery 2030+ soll dazu beitragen, dass Europa bei der Entwicklung von Batterien wieder aufholt.

Die Forschungsinitiative Battery 2030+ soll dazu beitragen, dass Europa bei der Entwicklung von Batterien wieder aufholt. (Bild: Battery 2030+)

| von Gunnar Knuepffer

Die Forschungsprojekte im Rahmen der groß angelegten europäischen Initiative zur Batterieforschung Battery 2030+ starten. Diese Initiative verfolgt das Ziel, dass Europa bei der Entwicklung und Produktion von Batterien der Zukunft aufholt und künftig einen Spitzenplatz einnimmt. Entwickelt werden sollen Batterien, die mehr Energie speichern, eine längere Lebensdauer haben sowie sicherer und umweltfreundlicher sind, um das Klima weniger zu belasten.

Die Initiative besteht aus sieben Projekten mit einem Gesamtbudget von 40,5 Millionen Euro aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der EU. Koordiniert werden die Gesamtaktivitäten von Battery 2030+ von Schweden und der Universität Uppsala. Die aktuellen Forschungsprojekte sind in drei verschiedenen Bereichen angesiedelt:

  • Entwicklung einer europäischen Infrastrukturplattform zur Kombination von groß angelegten Berechnungen und experimentellen Studien, um die komplexen Reaktionen, die in einer Batterie ablaufen, abzubilden.
  • Entwicklung und Integration von Sensoren, die den Zustand der Batterie in Echtzeit untersuchen und diesen kommunizieren.
  • Entwicklung von selbstheilenden Komponenten, die die Lebensdauer der Batterie verlängern und die Sicherheit verbessern.

Die sieben Projekte finden an folgenden wissenschaftlichen Einrichtungen statt: Technische Universität Dänemark, CEA in Frankreich, Ikerlan in Spanien, Fraunhofer ISC, Vrije Universität Brüssel, VTT in Finnland sowie an der Universität Uppsala in Schweden.

  • Dabei wird die Technische Universität Dänemark KI-unterstützte Methoden entwickeln, um die Entdeckung neuer Materialien und Batteriekonzepte zu beschleunigen. In dem Projekt BIG-MAP wollen die Wissenschaftler verstehen, welche Elektrodenmaterialien und Elektrolyte am besten kombiniert werden können, damit eine Batterie so viel Energie wie möglich speichern oder in verschiedenen Situationen schnell geladen werden kann.
  • Das CEA in Frankreich will mit Hilfe von Sensoren die Schlüsselparameter von Batteriezellen während ihres Einsatzes untersuchen.
  • Ikerlan in Spanien wird in dem Projekt SENSIBAT Sensoren entwickeln, die die interne Temperatur, den Druck, die Leitfähigkeit und die Impedanz von Batterien messen. Diese Sensoren integrieren die Forscher in ein Batteriesystem,  um so zu Batteriezustandsalgorithmen zu gelangen.
  • Das Fraunhofer ISC forscht an integrierten akusto-mechanischen und thermischen Sensoren und kombiniert sie mit Impedanzspektroskopie, um Reaktionen, die zu einer Verschlechterung der Batterie führen, zu erkennen und zu verstehen. Diese umfassende Sensorlösung soll ein neuartiges Batteriemanagement ermöglichen.
  • Die Vrije Universität Brüssel plant, einen neuen Typ von Lithium-Ionen-Batterien zu entwerfen, der selbstheilende Polymere in Siliziumanoden, Kathoden mit Kern-Hülle-Struktur und Elektrolyten integriert. Die selbstheilenden Batterien, die im Rahmen von BAT4EVER entwickelt werden, sollen Mikroschäden tolerieren und Verluste während mehrfacher Aufladezyklen ausgleichen.
  • VTT in Finnland wird neue Arten von Elektrolyten und Separatoren mit „selbstheilenden“ Eigenschaften untersuchen.
  • Die Universität Uppsala koordiniert die gemeinsamen Aktivitäten im Rahmen der Initiative Battery 2030+. Darüber hinaus sollen die Schweden Verbindungen zu nationalen Batterienetzwerken sicherstellen und eng mit anderen großen europäischen Batterieinitiativen wie der European Battery Alliance und Batteries Europe zusammenarbeiten.

AABC Europe: Highlights des Lithium-Ionen-Batterie-Engineering

(gk)

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