Material- und Komponentenentwicklung

REM-Aufnahme: Si-Nanostrukturen.
© Fraunhofer IFAM

REM-Aufnahme: Si-Nanostrukturen.

Gasdiffusionselektroden im REM-Querschnitt: kommerziell, mit Aktivschicht (oben) und Xerogel-Abscheidung innerhalb der Trägerstruktur (unten).
© Fraunhofer IFAM

Gasdiffusionselektroden im REM-Querschnitt: kommerziell, mit Aktivschicht (oben) und Xerogel-Abscheidung innerhalb der Trägerstruktur (unten).

Anoden/Kathoden für Lithium-Ionen-Batterien.
© Fraunhofer IFAM

Anoden/Kathoden für Lithium-Ionen-Batterien.

Ausgangspunkt für kostengünstige Energiespeicher mit hoher Energiedichte, Leistung, Lebensdauer und Effizienz sind die zugrundeliegenden Aktivmaterialien. Ziel der Komponentenentwicklung ist es, das Potenzial neuer Materialien auch auf Komponentenebene umzusetzen. Entscheidende Einflussfaktoren sind dabei, neben der elektrischen Leitfähigkeit, der spezifischen Oberfläche, der Porosität, den Partikelgrößen und -morphologien, vor allem die (elektro-)chemische Stabilität sowie die fertigungstechnische Skalierbarkeit. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist darüber hinaus das grundlegende Elektrodendesign, das stets an die jeweiligen Materialen angepasst werden muss. Die angewandte Materialentwicklung stellt somit das Bindeglied zwischen der Grundlagenforschung und der Batteriezelle dar.

Wir beschäftigen uns im Rahmen der Material- und Komponentenentwicklung für moderne Energiespeichertechnologien mit den folgenden Themen: