An der Universität Bayreuth entwickelter Glasseparator für Lithium-Ionen-Batterien. Für einen großtechnischen Einsatz muss dessen Dicke nochmals deutlich gesenkt werden. UBT/Uli Schadeck.

An der Universität Bayreuth entwickelter Glasseparator für Lithium-Ionen-Batterien. Für einen großtechnischen Einsatz muss dessen Dicke nochmals deutlich gesenkt werden. (Bild: UBT/Uli Schadeck)

Die Universität Bayreuth hat bereits einen Glasseparator für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Für einen großtechnischen Einsatz muss dieser jedoch deutlich dünner werden – das ist das Ziel des Verbundprojekts ‚Glas-Separatoren für Lithium-Ionen-Batterien (GlasSeLIB)‘. Bei den angestrebten neuen Separatoren handelt es sich um filigrane Glasmembranen. Im Unterschied zu bisherigen Separatoren (Kunststofffolien) besitzen sie eine Temperaturbeständigkeit bis mindestens 500 °C. Mit ihrer Hilfe soll es möglich sein, die Betriebssicherheit von Batterien in Elektrofahrzeugen, Laptops, Smartphones und anderen Anwendungen weiter zu erhöhen. Zugleich sollen die neuen Separatoren die Alterung der Batteriezellen verlangsamen. Hierfür muss eine spezielle Glaszusammensetzung entwickelt werden, die sich durch eine hohe chemische Aktivität auszeichnet. Allerdings sind diese Vorteile nur gegeben, wenn es gelingt, extrem dünne Membranen herzustellen. „Eine Reduzierung der Glasmembranen auf unter 20 Mikrometer ist für uns eine große fertigungstechnische Herausforderung“, sagt Projektleiter Prof Dr.-Ing. Thorsten Gerdes vom Keylab Glastechnologie. „Sie ist aber zwingend erforderlich, um zu gewährleisten, dass die Betriebssicherheit von Batterien steigt oder zumindest erhalten bleibt, falls künftige Innovationen ihre Leistungsfähigkeit – beispielsweise ihre Speicherkapazität – signifikant erhöhen.“

Tesla als Projektpartner

Koordinator von GlasSeLIB ist das KeyLab Glastechnologie der Universität Bayreuth, das am Lehrstuhl Keramische Werkstoffe angesiedelt ist. Forschungspartner sind der Lehrstuhl für Werkstoffverfahrenstechnik an der Universität Bayreuth sowie vier Unternehmen: Füller Glastechnologie, Vitrulan Glass Textile, Varta Microbattery und Tesla Germany. Die Forschungsarbeiten werden in enger Kooperation mit dem Bayerischen Zentrum für Batterietechnik (BayBatt) durchgeführt, einer zentralen wissenschaftlichen Einrichtung der Universität Bayreuth.

(dw)

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