Entwicklung applikationsspezifischer Aluminium-Ionen-Batterien unter Nutzung innovativer Passiv- und Aktivmaterialien

Gesamtziel des Verbundvorhabens SALSA ist die Entwicklung neuer skalierbarer Materialien für wiederaufladbare Aluminium-Ionen-Batterien (AIB) mit verbesserter Leistungsdichte, Energie-Effizienz und Zyklenfestigkeit. Die spezifischen Einsatzmöglichkeiten von AIB wie z.B. für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) sollen anhand von genormten Batterieprüfverfahren praktisch erprobt und so validiert werden.

Die TU Clausthal befasst sich mit der Charakterisierung der elektrochemischen Prozesse (v.a.Alu-Abscheidung an der Anode), Performanceuntersuchungen der weiterentwickelten Zellen durch Materialverbesserungen der Projektpartner auf Labor- und Pouchzellenebene und erarbeitet Einsatzszenarien. Diese werden mit Hilfe eines aufgebauten Demonstratormoduls validiert.

Auf der Materialseite findet die Oberflächenmodifikation der Anode durch den Einsatz eines Hochleistungslasers statt. Es wird eine Parameterstudie durchgeführt, um Materialeigenschaften wie Oberflächenvergrößerungen, Rauigkeiten, Benetzbarkeiten usw. gezielt zu beienflussen. Weitere Versuche umfassen die gezielte chemische Veränderung der Oberfläche durch Legieren mit Fremdelementen während des Laserprozesses. Dies kann die katalytische Aktivität, Leitfähigkeit, Korrosion, Passivierung und Alterung beeinflussen. Besonderes Augenmerk liegt auf der Erzeugung von Al-Oberflächenschäumen mittels Laser.Die Materialfunktionalisierung wird stetig mit einer physiko-chemischen Charakterisierung rückgekoppelt (auch post-mortem).