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Neues Labor

TU Graz forscht zu Lithium-Batterien

Hohe Energiedichte und hoher Wirkungsgrad sind vielversprechende Vorteile von Lithium-Ionen-Batterien. Um den Anforderungen von elektrischen Fahrzeugen oder der Speicherung von z.B. Wind- und Solarenergie gerecht zu werden, ist aber noch viel Entwicklungsarbeit nötig. Leistungsstarke Speichersysteme auf Lithiumbasis zu entwickeln, die künftig eine noch längere Lebensdauer haben sollen, ist daher eines der Ziele des neuen CD-Labors, das am Freitag am Institut für chemische Technologie von Materialien an der TU Graz eröffnet wurde. Unternehmenspartner sind AVL List und Infineon Technologies Austria.

"Mehr über die Prozesse wissen"
Eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterie besteht aus zwei porösen Elektroden, die durch einen elektrolytgefüllten Separator getrennt sind. Beim Laden und Entladen der Batterie werden Lithium-Ionen zwischen den Elektroden ausgetauscht. Die elektrochemischen Prozesse, die während des Auf- und Entladens der Batterie bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen ablaufen, sind aus materialwissenschaftlicher Sicht jedoch sehr komplex.

Diese Prozesse besser verstehen zu lernen, sie zu charakterisieren, zu quantifizieren und im Idealfall auch auf Basis experimenteller Daten zu simulieren, werde dazu beitragen, neue und bessere Energiespeichersysteme zu entwickeln, betonte CD-Laborleiter Martin Wilkening von der TU Graz. „Temperatureinflüsse oder intensives Laden und Entladen lassen Batterien schneller altern. Wenn wir mehr über diese Prozesse wissen, können wir die Lebensdauer und die Sicherheit verbessern.“

Miniaturisierung von Bauteilen
Wilkenings Team untersucht dazu insbesondere Mikrostrukturen und dynamische Prozesse in neuen Batteriematerialien mit einer Vielzahl von bildgebenden und spektroskopischen Techniken wie u.a. die Festkörper-Kernresonanz- und Impedanzspektroskopie. Wichtiges Thema ist auch die Miniaturisierung von Bauteilen: Die Forscher befassen sich daher mit neuartigen Materialien zur Entwicklung von Mikrobatterien.

Michael Losch, Sektionschef im Wirtschaftsministerium, hob die Bedeutung des Grazer Labors für den Wirtschaftsstandort Österreich hervor. Aus seiner Sicht werde damit „in dem für Österreich wichtigen Sektor der Automobilindustrie die Technologieführerschaft der österreichischen Zulieferer weiter ausgebaut“.

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