Natrium-Ionen-Batterien bilden eine vielversprechende Technologie zur nachhaltigen Energiespeicherung. Natrium ist nicht nur kostengünstig und reichlich vorhanden, sondern auch sicher und einfach zu recyclen. Die wesentliche Herausforderung liegt jedoch in der Umsetzung dieser Technologie in industriell nutzbare und skalierbare Zellformate.
Hier setzt das Projekt Entise (Entwicklung der Natrium-Ionen-Technologie für industriell skalierbare Energiespeicher) an, das von einem Konsortium aus 15 Arbeitsgruppen von 13 geförderten Unternehmen und Hochschulen vorangetrieben wird. Als Initiator und Koordinator fungiert der deutsche Batteriehersteller Varta.
Verbesserung von Kapazität und Stabilität
Im Mittelpunkt von Entise steht die Weiterentwicklung bestehender Materialkonzepte und Prozesse. Technologisch soll insbesondere die Speicherkapazität von Kathode und Anode verbessert werden. Dazu müssen die eingesetzten Materialien einschließlich der verwendeten Elektrolyte optimiert werden.
Darüber hinaus soll die Zyklenstabilität, also die Fähigkeit der Zellen, auch nach mehrmaligem Laden und Entladen eine stabile Leistung zu gewährleisten, durch die Entwicklung und den Einsatz neuer Materialien, optimierter Elektrodenmaterialien und Beschichtungen verbessert werden. Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist ebenso die Herstellung ausreichender Mengen der benötigten Materialien, um daraus einzelne belastbare Labormuster bis hin zu einem Prototyp im Rundzellendesign aufzubauen.
Hin zu marktreifen Zellen
In der letzten Projektphase sind eine Hochskalierung der Einzelkomponenten sowie der Transfer vom Labor in den vorindustriellen Bereich (Pilotierung) geplant. Das Endprodukt dieser Hochskalierung soll eine Kleinserie von Rundzellen sein, die eine belastbare Eigenschaftsbewertung in praxisrelevanten Einsatzszenarien wie Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern ermöglicht. Eine begleitende technisch-ökonomische und ökologische Bewertung rundet das Projekt ab.
Förderung und Projektpartner
Die Laufzeit des Projekts umfasst drei Jahre (1. Juni 2024 bis 30. Mai 2027). Es wird vom Bundesministerium für Forschung und Bildung mit rund 7,5 Millionen Euro gefördert. Im Mai erfolgte die Bewilligung mit der Übergabe des Förderbescheids durch Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger. Mit einer Kick-off-Veranstaltung bei Varta hat die Forschergruppe ihre Arbeit jetzt offiziell aufgenommen.
An Entise beteiligt sind:
Varta Microbattery
Varta Storage
Karlsruher Institut für Technologie / Helmholtz-Institut Ulm
Karlsruher Institut für Technologie (Institute for Applied Materials - Energy Storage Systems)
Humboldt-Universität zu Berlin
Universität Freiburg / Freiburger Materialforschungszentrum
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg
Justus-Liebig-Universität Gießen (Institut für Nanotechnology, Battery and Electrochemistry Laboratory)
Forschungszentrum Jülich
EurA
E-Lyte Innovations GmbH
IBU-tec Advanced Materials AG
ein nicht namentlich genannter Zellhersteller mit Bezug zur Automobilbranche
