Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Forschungsprojekt ENTISE startet mit dem Ziel, eine leistungsfähige, kostengünstige und umweltfreundliche Zellchemie für Natrium-Ionen-Batterien zu entwickeln und in industriell einsetzbare Zellformate zu überführen.
Natrium-Ionen-Batterien sind vielversprechend für eine nachhaltige und ressourcen-schonende 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 der 13 geförderten Unternehmen und Hochschulen vorangetrieben wird. Als Initiator und Koordinator fungiert der deutsche Batteriehersteller VARTA AG.
Das Projekt ENTISE wird vom Bundesministerium für Forschung und Bildung mit rund 7,5 Millionen Euro gefördert. Im Mai erfolgte die Bewilligung für das Projekt mit der Übergabe des Förderbescheids durch Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger. Mit einer Kick-Off Veranstaltung zum Projektstart bei VARTA hat die Forschergruppe nun ihre Arbeit offiziell aufgenommen.
Verbesserung der Speicherkapazität und Zyklenstabilität
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 wird die Herstellung ausreichender Mengen der benötigten Materialien sein, um daraus einzelne belastbare Labormuster bis hin zu einem Prototyp im Rundzellendesign aufzubauen.
Vom Prototyp zu marktreifen Zellen für Elektrofahrzeuge oder Heimspeicheranlagen
In der Zusammenarbeit zwischen den Industrie- und Forschungspartnern erfolgt dann in der letzten Projektphase die Hochskalierung der Einzelkomponenten und der Transfer vom Labor in den vorindustriellen Bereich (Pilotierung). Das Endprodukt dieser Hochskalierung wird eine Kleinserie von Rundzellen sein, die eine belastbare Eigenschaftsbewertung in praxisrelevanten Einsatzszenarien wie z.B. Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern ermöglicht. Eine begleitende technisch-ökonomische und ökologische Bewertung rundet das Projekt ab.
