KAFEBAR - Kalium-basierte Feststoffbatterien für Technologiediversität und Resilienz (KAFEBAR)

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Description

Das Ziel des Projekts KaFeBar ist die Entwicklung einer Kalium-basierten Feststoffbatterie (K-SSB), wobei neben der Materialentwicklung und -bereitstellung auch ein Schwerpunkt auf der Untersuchung und Evaluation der Materialien, Komponenten und Zellen liegt. Dabei liegt der Fokus des Teilvorhabens des MEET Batterieforschungszentrums der Universität Münster (MEET) einerseits auf Kalium-basierten Flüssigelektrolyten als Benchmark-System, sowie auf der thermische Sicherheitsanalytik der verschiedenen Material- und Zellkonzepte. Da sich K-SSB noch in einem früher Stadium der Forschung und Entwicklung befinden, stehen keine etablierten Material- und Zellsysteme als Benchmark zur Verfügung. Dies stellt sowohl für die Entwicklung der Aktivmaterialien, also auch für die Festelektrolyte und Zelldesigns eine große Herausforderung dar, da eine SSB erhöhte Ansprüche an Kompatibilität und gemeinsame Verarbeitung der Komponenten zum Zellverbund stellt. Um demnach eine gewisse Entkopplung für die Aktivmaterialentwicklung zu ermöglichen und gleichzeitig ein Benchmark-System für die K-SSB zu etablieren, werden K-basierte Flüssigelekt-rolyte in entsprechenden Kalium-Ionen-Batterien (KIB) mitbetrachtet. Dabei fließen einerseits Ergebnisse aus einer eingehenden Literatur- und Patentrecherche ein und andererseits kann im MEET auf Vorerfah-rungen in alternativen K-basierten Zellsystemen zurückgegriffen werden. Das Ziel ist somit die Herstellung und Bereitstellung eines optimierten Flüssigelektrolyten, welcher in verschiedenen Arbeitspaketen eingesetzt werden kann. Dabei können durch einen Flüssigelektrolyt zwar SSB-übliche Grenzflächenprobleme umgangen werden, allerdings können die brennbaren Komponenten darin auch zu deutlichen Änderungen im Hinblick auf die Sicherheitseigenschaften führen. Daher wird eine eingehende Charakterisierung der festen und flüssigen Elektrolyte durchgeführt und durch thermische Sicherheitsanalytik ergänzt.