Österreichisches Forschungskonsortium erhält 2,9 Mio. Euro für die Entwicklung von Hochenergie-LMFP-Batterien

de.wedoany.com-Bericht: Ein österreichisches Forschungskonsortium treibt die Entwicklung von Kathodenmaterialien auf Basis von Lithium-Eisen-Mangan-Phosphat (LMFP) für stationäre Lithium-Ionen-Batteriespeicher voran. Das auf 36 Monate angelegte Projekt mit dem Namen PHOENICS zielt darauf ab, die Energiedichte von LMFP um 20 % zu erhöhen und die Lebensdauer um 40 % zu verlängern.

Wie der Projektleiter Philip Kargl gegenüber ESS News erläuterte, umfassen die erwarteten Projektergebnisse eine kleine LMFP-Prototypzelle sowie einen skalierten Elektrodenfertigungsprozess, um die Skalierbarkeit und industrielle Machbarkeit der Technologie zu bestätigen und die festgelegten Projektziele zu erreichen. Kargl zufolge handelt es sich bei PHOENICS um ein industrielles Forschungsprojekt, das bei Abschluss einen Technologiereifegrad (TRL) von 4 anstrebt, also die grundlegende Verifizierung der Technologie in Laborumgebung.

An dem Projekt beteiligt sind die Virtual Vehicle Research GmbH, das Materials Center Leoben Forschung GmbH, die Varta Innovation GmbH und die AVL List GmbH. Das Projekt wird mit 2,9 Mio. Euro (ca. 3,36 Mio. US-Dollar) gefördert. Die Projektpartner planen, die Leistungsfähigkeit der neuen Kathodenmaterialien über den gesamten Lebenszyklus mithilfe verschiedener Materialcharakterisierungsmethoden, hochauflösender Bildgebungstechniken und KI-gestützter Auswertungsverfahren zu analysieren.

Darüber hinaus ist die Entwicklung physikbasierter und datengetriebener Simulationswerkzeuge zur Modellierung des Zellverhaltens geplant; ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Verifizierung der Sicherheitseigenschaften von LMFP-basierten Batterien.

Hinsichtlich der Skalierung von der Labormaterialentwicklung bis zur industriellen Batterieproduktion wies Kargl darauf hin, dass die größte Herausforderung darin bestehe, die Konsistenz der Materialqualität unter Großserienfertigungsbedingungen sicherzustellen, einschließlich Kennzahlen wie Morphologie und Partikelgrößenverteilung. Der Elektrodenherstellungsprozess müsse in den Schritten Mischen, Beschichten, Trocknen und Kalandrieren optimiert und streng kontrolliert werden, um eine gleichmäßige Elektrodenstruktur zu erreichen, während die elektrochemische Leistungsfähigkeit erhalten und die Prozessreproduzierbarkeit gewährleistet werden müsse.

Die LMFP-Technologie geht aus der etablierten Lithium-Eisen-Phosphat-Technologie (LFP) hervor, übernimmt deren hohe Sicherheit und Stabilität, vermeidet kritische Rohstoffe wie Kobalt und Nickel und bietet zugleich eine um bis zu 20 % höhere spezifische Energiedichte als LFP. Diese Eigenschaft ermöglicht es, im gleichen Volumen mehr Energie zu speichern und verbessert dadurch die Wirtschaftlichkeit stationärer Energiespeichersysteme.