Europa intensiviert seine Bemühungen in der Forschung und Entwicklung von Batteriematerialien, insbesondere für die Elektromobilität und Aeronautik. Das Projekt HighSpin steht im Zentrum dieser Bemühungen und zielt darauf ab, die europäische Batterieindustrie im Rahmen des European Green Deal zu stärken.
Bereits 2017 erkannte die EU-Kommission die Bedeutung einer umweltfreundlichen Batterieproduktion. HighSpin baut auf dieser Initiative auf und konzentriert sich auf die Entwicklung von Batteriematerialien, die sowohl leistungsstark als auch umweltverträglich sind. Ein zentrales Anliegen ist die Entwicklung von Batterien ohne den Einsatz von Kobalt. Hierbei wird eine Zelle angestrebt, die aus einer Silizium/Graphit-Anode und einer Lithium-Nickel-Mangan-Oxid-Kathode besteht.
Ein weiterer Fokus liegt auf der Nachhaltigkeit des Batterielebenszyklus. Dies umfasst eine ressourcenschonende Produktion, die Möglichkeit einer Zweitverwendung und ein effizientes Recycling. Dabei wird auch die Skalierbarkeit der Produktion vom Labor bis zur industriellen Fertigung berücksichtigt.
Das europäische Projekt HighSpin, koordiniert vom AIT, knüpft an die Erfolge des Vorgängerprojekts 3beLiEVe an. Es konzentriert sich auf die Materialforschung für Batterien, mit dem Ziel, sowohl die Energiedichte als auch die Leistungsdichte zu steigern. Das Hauptziel ist die Entwicklung einer Batteriezelle mit einer Energiedichte von 390 Wh/kg, die mindestens 2000 Ladezyklen standhält.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung von 3D-Beschichtungsstrukturen für Elektroden, um die Leistungsdichte zu erhöhen. Die entwickelten Zellen werden speziell für den Einsatz in Elektroautos und Flugzeugen optimiert und in entsprechenden Demonstratoren getestet. Für den Luftfahrtsektor wird ein spezielles, flexibles Modul entwickelt.
Die Batterien dieser Generation sind besonders vielseitig und nutzen flüssige Elektrolyte. Dies ermöglicht die Nutzung bestehender Produktionsanlagen, während zukünftige Festkörperbatterien neue Produktionsverfahren erfordern würden. Im Rahmen von HighSpin werden zudem zwei verschiedene Recycling-Methoden getestet, um wertvolle Metalle aus alten Zellen zurückzugewinnen und so zur Kreislaufwirtschaft beizutragen.
„Unser Ziel ist nachhaltige Mobilität im Sinne des Green Deal“
Boschidar Ganev, AIT-Experte und Projektleiter von HighSpin, betont die Bedeutung des Projekts: „Wir sind bestrebt, die Erkenntnisse von 3beLiEVe zu nutzen, um leistungsstarke Batterien zu entwickeln, die in Europa produziert werden. Unser Ziel ist es, eine nachhaltige Mobilität im Sinne des Green Deal zu fördern.“
Das Projekt umfasst nicht nur die Material- und Zellentwicklung, sondern auch das Design von Luftfahrtmodulen und technologische Bewertungen. Ziel ist es, den Technologiereifegrad 6 (TRL 6) zu erreichen. Das HighSpin-Konsortium, bestehend aus 13 Partnern aus 8 europäischen Ländern, setzt die erfolgreiche Arbeit von 3beLiEVe fort. Das AIT spielt dabei eine zentrale Rolle, insbesondere im Bereich der Zellproduktion.
Quelle: AIT – Pressemitteilung vom 15.09.2023
