MEFBatt: Massenfertigung von Festkörperbatterien im Fokus

Schlitzdüsenbeschichtung einer Kathode. (Foto: Julian Klemens, KIT-TFT)

Im Forschungsprojekt MEFBatt („Aufrüstung einer Mehrlagen-Elektrodenfertigung zur Prozessierung von Festkörper-Batterien im Pilotmaßstab“) wollen Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) eine Pilotanlage errichten. Mit ihr soll der Fertigungsprozess von Elektroden für Festkörperbatterien zur Vorbereitung einer industriellen Massenproduktion erforscht und optimiert werden.

Wie herkömmliche Batterien werden auch Feststoffbatterien aus Elektroden und Separator gefertigt, wobei der bisherige Flüssigelektrolyt durch einen ionenleitenden Feststoffelektrolyt ersetzt wird. „Eine spezifische Herausforderung bei der Herstellung von Elektroden für Feststoffbatterien stellt dabei die zusätzliche Integration einer möglichst dünnen Festelektrolytschicht dar, die den bisherigen elektrolytgetränkten Polymerseparator ersetzt“, sagt Werner Bauer vom Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS) am KIT, der das Projekt koordiniert. „Wir werden dafür eine typische Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsanlage mit innovativer Technologie aufrüsten.“ Die Anlage werde mit einem Mehrlagenbeschichtungsprozess ausgestattet, in dem die Kathodenschicht als Trägerschicht genutzt wird, die den empfindlichen Festelektrolyt-Separator mechanisch stabilisiert.

Aufgebaut wird die neue Anlage im Batterietechnikum am KIT. Beteiligt an MEFBatt sind neben dem IAM-ESS auch die Arbeitsgruppe Thin Film Technology (TFT), das wbk Institut für Produktionstechnik sowie das Battery and Electrochemistry Laboratory (Bella) am Institut für Nanotechnologie (INT), das gemeinsam vom KIT und dem industriellen Partner BASF SE betrieben wird. Das Bundesforschungsministerium (BMBF) fördert die Pilotanlage im Rahmen des Dachkonzeptes „Forschungsfabrik Batterie“ (Förderkennzeichen 03XP0440) als einen „Ausbau der nationalen Forschungsinfrastruktur im Bereich der Batteriematerialien und -technologien“ (ForBatt) mit über 600.000 €.

Kontext: Mehr zum Thema Festkörperbatterien:

Hoffnungsträger Festkörperbatterien: Projekt FestBatt geht in die nächste Runde