Trockenraum Batterielabor. Foto: AIT
Die weltweite Verbreitung von Elektrofahrzeugen ist von essenzieller Bedeutung, um verkehrsbedingte Emissionen zu reduzieren. Allein der Verkehrssektor verantwortet etwa ein Viertel der Treibhausgasemissionen in der EU, wobei der Straßenverkehr für über zwei Drittel dieses Anteils verantwortlich ist. SUBLIME hat es sich zum Ziel gesetzt, die Verbreitung von E-Fahrzeugen bedeutend zu steigern, indem technische Hürden überwunden, Kosten reduziert, Langstreckentauglichkeit verbessert und Schnellladetechnologien weiterentwickelt werden. Das AIT Austrian Institute of Technology spielt eine zentrale Rolle in SUBLIME und ist nicht nur für die Optimierung von Kathoden- und Festkörperelektrolytfolien verantwortlich, sondern auch für die Dissemination der Projektergebnisse.
Das zentrale Element des SUBLIME-Konzepts ist die Entwicklung einer umfassenden Wertschöpfungskette, angefangen bei der Definition von den Anforderungen der Zellen bis hin zur Durchführung von weitreichenden Testkampagnen für neuartige Festkörperbatteriezellen auf Basis von Sulfid-Festkörperelektrolyten mit erhöhter Ladungs- und Energiedichte. Die neu entwickelten Batterien werden aus Elektrodenmaterialien mit erhöhter Kapazität und Spannung aufgebaut, welche außerdem ein hohes Maß an Sicherheit und Betrieb bei Raumtemperatur oder sogar niedrigeren Temperaturen erlauben. So wird eine reibungslose Funktionsweise während des Betriebs in Fahrzeugen unter verschiedenen Umweltbedingungen gewährleistet.
Im Verlauf des Projekts werden die Grenzflächen zwischen den einzelnen Zellkomponenten so modifiziert, dass ein schneller Li-Ionen-Transport ermöglicht wird. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Entwicklung chemisch stabiler Grenzschichten mit gutem Kontakt und robusten mechanischen Eigenschaften. Diese innovativen Ansätze werden die Stabilität der Batteriekomponenten erhöhen, indem sie die Kaltverformbarkeit des Sulfid-Festkörperelektrolyten nutzen, um einen optimalen Kontakt an den Grenzflächen herzustellen.
Im Rahmen von SUBLIME wird die Sulfid-Festkörperelektrolytbatterie-Technologie voraussichtlich die Technologiestufe (Technology Readiness Level; TRL) 6 erreichen. Dadurch wird der Weg für eine skalierbare und effiziente kommerzielle Fertigung geebnet. Das Projekt wird außerdem eine umfassende Roadmap für 2030 erstellen, welche das starke Konsortium europäischer Partner auf dem Weg zum erfolgreichen Markteintritt dieser Technologie unterstützt.
AIT-Batterieforscher Artur Tron: „Das Projekt SUBLIME verfolgt das ehrgeizige Ziel, Festkörperbatteriezellen auf Sulfidelektrolytbasis für den breiten Einsatz im Mobilitätssektor nutzbar zu machen. Unser Bestreben ist es, die europäischen Batterieproduzenten im Sinne des Green Deal zu unterstützen, einen entscheidenden Beitrag auf dem Weg zu einer emissionsfreien und nachhaltigen Mobilität zu leisten.“
