BISHERIGE ERGEBNISSE
AddESun
AP 2 Testzellen
Konstruktion einer dichten und wiederverwendbaren Labortestzelle für die Evaluierung von Blei-Elektroden
AP 3 Demonstrator
- Demonstrator 1 als Stand der Technik und Ausgangspunkt für Evaluierung des Performancezuwachs definiert
- Elektrische Tests für Demonstrator 1 abgeschlossen
- K5-Vorzyklen
- Ratings
- 17,5 % DoD-Zyklentest
- Float-Test
- Ladeakzeptanz-Test
- Selbstentladung
AP 4.3 Innovative Materialien – Positive Aktivmasse (PAM)
- Synthese neuartiger, synthetischer Graphite als Leitadditiv in NAM/PAM
- Gezielte Einstellung sowohl der Partikelgrößen als auch der BET-Oberfläche
- Hauptaugenmerk liegt auf hoher Reinheit der Materialien (Verunreinigungen unter 0,05 %)
- Synthese von Kohlenstofffasern in verschiedenen Dimensionen (Schnittlängen) als Additiv für PAM
- Gezielte Einstellung der Schnittlängen zur Anpassung an den Zellfertigungsprozess
- Hauptaugenmerk liegt auf hoher Reinheit der Materialien (Verunreinigungen unter 0,05 %)
AP 4.4 Innovative Materialien – Negative Aktivmasse (NAM)
- Elektrodenpräparation im Labormaßstab mit geringen Fertigungstoleranzen etabliert
1. Mischung von Aktivmaterial-Pasten und Pastierung von Gittern des Partners Exide
2. Reifung unter kontrollierten Bedingungen + Versand für Tests und Analysen an Fraunhofer ISC
- Fokus zunächst auf Mischungen für positive Aktivmasse
- Pastierung gemäß vorhergehender Priorisierung durch Materialhersteller Evonik, SGL und PENOX
- Mischungen im ersten Projektjahr:
AP 4.5 Innovative Materialien – Elektrolyt
- Leistungssteigerung bestehender Gelelektrolyte durch Erhöhung der Ionenleitfähigkeit
- Wichtig für PSOC-Zyklisierungen (Leistung und Akkulaufzeit)
- Bewertung alternativer Typen von AEROSIL® sowie neuer FuE Materialien
- Einarbeitung ausgewählter Fällungskieselsäuren sowie pyrogener Metalloxide als Additive in die positive und negative Aktivmasse
- Erhöhte Porosität der Aktivmasse
- Verbesserte Masseausnutzung und erhöhte Energiedichte
AP 5 Aufklärung der Wirkmechanismen
- Porosität
- Hg-Porosimetrie, N2-Sorption, Wasseradsorption
- Doppelschichtkapazität
- Cyclovoltammetrie, elektrochemische Impedanzspektroskopie
- Ladeakzeptanz
- Statische und dynamische Ladeakzeptanztests
- Elektrische Leitfähigkeit
- Bisherige Untersuchungen nur ex-operando möglich
- Entwurf einer neuartigen Methode zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des Aktivmaterials im laufenden Betrieb der Elektrode
- Evaluierung ist Gegenstand aktueller Arbeiten
AP 6 Modellierung
- Räumliche Diskretisierung der PDE
- Finite Elemente-Methode
- Lokal homogen
- Elektrisches System und Massetransport
- Diskretisiert durch diskontinuierliche Garlerkin-Elemente
- Dadurch können räumlich Sprünge von Parametern (z.B. Porosität am Interface Elektrode/freier Elektrolyt) behandelt werden
- Fluss des Elektrolyten
- Modelliert als Stokes-Problem
- Diskretisiert durch Taylor-Hood-Elemente
- Potentialverteilung bei 1C Belastung
- Elektroden sind vollständig polarisiert
- Spannungsabfall primär über den Elektrolyten
- entspricht qualitativ den Erwartungen
- Implementiert wurden:
- Kristallwachstum
- Kristallgrößenverteilung durch Nukleation
- Massetransport durch Diffusion und Advektion
- Ladungstransport (elektrisch und ionisch); gekoppelt durch elektrochemische Reaktion