Lithiumbatterien in elektrochemischen Energiespeicheranwendungen
Im Bereich der erneuerbaren Energien sind wir stolz darauf, innovative und skalierbare Lösungen für die Energiespeicherung in Haushalten und Unternehmen anzubieten. Unsere flexiblen Mikronetze bieten nicht nur eine zuverlässige Energiequelle, sondern auch die Möglichkeit, die Energieversorgung unabhängig vom zentralen Netz zu gestalten.
Ob für ländliche Gebiete, abgelegene Standorte oder urbane Umgebungen – mit unseren Lösungen sind Sie für die Zukunft der Energieversorgung bestens gerüstet. Unsere Produkte zeichnen sich durch ihre Effizienz, Langlebigkeit und die einfache Integration in bestehende Systeme aus.
Die Nutzungsdauer von Batterien wird durch Konzepte zu „Second Life", Repair, Refurbishment und Remanufacturing verlängert. Diese Ansätze befähigen dazu, die maximale Alterung aus den elektrochemischen Energiespeichern herauszuholen, bevor sie zyklisch oder kalendarisch ihr Lebensende erreichen.
Wie kann man die Leistung und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern?
Die Entwicklung von neuartigen Elektrolyten und Additiven ist für die Steigerung der Leistung und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich. Durch die Optimierung dieser Komponenten wollen wir die Energiedichte, die Zyklenstabilität und die Gesamteffizienz für verschiedene Anwendungen verbessern.
Was ist die Lithium-Ionen-Technologie?
Im Folgenden geben wir Ihnen einen ersten Eindruck unserer Forschungsschwerpunkte: Die Lithium-Ionen-Technologie bestimmt die Entwicklung elektrochemischer Energiespeicher seit den 1990er Jahren. Am Fraunhofer IFAM stehen aber auch andere Batteriesysteme wie Festkörperbatterien und Metall-Luft-Batterien besonders im Fokus.
Welche Arten von Lithium-Batterien gibt es?
Die Lithium-Luft-Technologie wird eingeteilt in: (1) nichtwässrige Systeme, (2) wässrige Systeme, (3) Festkörper-Systeme und (4) Lithium-Meerwasser-Batterien. Lithiummetall-Batterien haben keine Interkalationselektrode wie die Lithiumionen-Batterie, sondern setzen metallisches Lithium als Anodenmaterial (\ (-\)) ein.
Wie funktioniert die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien?
Die Energiespeicherung in wiederaufladbaren Lithiumionen-Batterien beruht auf der reversiblen Ein- und Auslagerung von Li-Ionen in sogenannte Aktivmaterialien durch elektrochemische Redoxreaktionen. Dies wird als Interkalation bezeichnet. Als Aktivmaterialien für die positive und negative Elektrode sind verschiedene Verbindungen möglich.
Was ist Lithium und Wie funktioniert es?
Für Elektrofahrzeuge gelten Lithium und seine Nachfolger als mittelfristige Lösung, bis sich die langgehegten Visionen einer Wasserstofftechnologie mit Brennstoffzellen erfüllen. Die neuere Forschung verfolgt Metall- und Metallionen-Akkumulatoren, wobei die Ladungsträger Kationen oder Anionen sein können.
Wie hoch ist die Kapazität einer Lithium-Batterie?
Typische Werte für die praktisch nutzbare spezifische Kapazität der (positiven) Aktivmaterialien liegen zwischen 110 Ah/kg und 190 Ah/kg; typische Zellspannungen liegen im Bereich von 2,3–3,9 V. In Lithium-Batterien können prinzipiell Flüssig-, Feststoff- oder auch Polymerelektrolyte zum Einsatz kommen.
