Laufzeit: 01.06.2012 - 30.06.2015

Projektmanagement: Dr. Martin Schmuck

Förderung: Electromobility ERA-Net Plus Initiative

Partner: Fraunhofer IWS (GER); TU-Dresden (GER); SGL Carbon GmbH (GER); Uppsala University (SWE); Scania CV AB (SWE)

Eine der Möglichkeiten, die Energiedichte von state-of-the-art Lithium-Ionen-Batterien signifikant zu erhöhen, ist der Einsatz von Schwefel als Aktivmaterial an der positiven Elektrode. Dies würde elektrochemische Energiespeicher mit einem Energieinhalt von bis zu 750 Wh kg-1 ermöglichen. Des Weiteren ließen sich dadurch kostengünstigere Systeme realisieren, da Schwefel besser verfügbar, billiger und weniger giftig ist als die kommerziell verfügbaren kobaltbasierenden Materialien. Jedoch birgt die Lithium-Schwefel-Chemie einige Herausforderungen in sich, die nur durch systematische Weiterentwicklung neuer Materialkonzepte überwunden werden können. Nachfolgende Effekte sind maßgeblich für die schlechte Zyklenstabilität von Lithium-Schwefel-Zellen verantwortlich:

  • Geringe elektrische und ionische Leitfähigkeit des Schwefels
  • Löslichkeit von Polysulfiden in den gebräuchlichen Elektrolytsystemen
  • Geringe Reversibilität der Lithium Abscheidung und Auflösung

Dem vorliegenden Projekt liegt der Anspruch zu Grunde, durch neue Materialkonzepte diese bestehenden Limitierungen des Lithium/Schwefelsystems zu überwinden.