SIB.DE
BMBF-Projekt zur schnellen industriellen Umsetzung der Natrium-Ionen-Technologie gestartet
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt „Natrium-Ionen-Batterie Deutschland-Forschung – SIB:DE FORSCHUNG“ hat zum Ziel, die Eignung der Natrium-Ionen-Batterie-Technologie (SIB) für die europäische Energie- und Mobilitätswende zu bewerten, um die industrielle Umsetzung zu beschleunigen. Zu diesem Zweck bündeln 21 nationale Partner aus Wissenschaft und Industrie ihre Kompetenzen von der Entwicklung von Batteriematerialien bis hin zur Produktion von großformatigen Zellen, um einen schnellen Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis zu ermöglichen.
Batteriezellen sind ein unverzichtbarer Bestandteil der von der Europäischen Union bis 2030 vereinbarten Mobilitätswende. Sie spielen auch eine entscheidende Rolle bei der Integration großer Mengen erneuerbaren Stroms in das Stromnetz und sind für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung beim Aufbau von 5G-Telekommunikationsstationen unerlässlich. Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit die am häufigsten verwendeten Energiespeicher. Die Abhängigkeit und Knappheit von Rohstoffen stellt jedoch eine große Herausforderung für den Lithium-Ionen-Batteriemarkt dar. Sowohl für mobile als auch für stationäre Energiespeichersysteme werden daher dringend vergleichbare Alternativen benötigt. Natrium gilt als besonders unkritischer Rohstoff, ist leicht verfügbar, kostengünstig und wird als sehr sicher eingestuft. Natrium-Ionen-Batterien können daher eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung einer stabilen und nachhaltigen europäischen Energieversorgung spielen.
Langfristige Stabilität und hohe Energiedichte als Entwicklungsziel
Bei der Verwendung alternativer Rohstoffe ist es wichtig, sowohl die Langzeitstabilität als auch die praktische Nutzung der theoretischen Energiedichten der Materialien und Zellen der Natrium-Ionen-Technologie im Vergleich zu herkömmlichen Entwicklungen zu optimieren, um die erforderliche Leistung zu gewährleisten. Trotz ähnlicher elektrischer Eigenschaften können Lithium und Natrium nicht einfach ausgetauscht werden. Chemische Unterschiede zwischen diesen Elementen führen derzeit zu technischen Herausforderungen, die zu einer schnelleren Alterung von Natriumbatterien führen und ihre Leistung beeinträchtigen.
Das Projekt „SIB:DE FORSCHUNG“ zielt daher darauf ab, aktive SIB-Materialien zu identifizieren, die in skalierbarer Weise hergestellt werden können und eine wettbewerbsfähige Zellleistung bieten. Darüber hinaus ist die Entwicklung von SIB-Zelldemonstratoren und die Bewertung der Drop-in-Fähigkeit der Technologie, die eine Integration in bestehende Produktionsprozesse der Lithium-Ionen-Technologie ermöglicht, von besonderer Bedeutung. Dies wird den Übergang zu der neuen Technologie erleichtern und die Produktionskosten und die Entwicklungszeit reduzieren. Um die Ergebnisse zu bewerten, wird eine Bewertungsmatrix erstellt, die technologische, wirtschaftliche und ökologische Faktoren für verschiedene Materialsysteme und Prozesse berücksichtigt.
Mehr Wertschöpfung durch starke Partner
Das Projektkonsortium des Projekts „SIB:DE FORSCHUNG“ besteht aus sieben Industriepartnern und 14 akademischen Partnern, sowie einem erweiterten Kreis von derzeit 42 assoziierten Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Damit ist es das größte Konsortium in Deutschland zu diesem Thema. Die BASF koordiniert das Gesamtprojekt. Nur durch die enge Verzahnung von Expertise aus Wissenschaft und Industrie kann ein schneller Transfer von Forschungsergebnissen in den industriellen Maßstab sowie eine schnelle Marktdurchdringung der Natrium-Ionen-Technologie erreicht werden.
Während die akademischen Partner an den Themen Materialwissenschaft und Zelltechnologie arbeiten, konzentrieren sich die industriellen Partner auf die Skalierung der Materialien und industriegerechte Zellformate. Am Ende des Projekts wird die Arbeit zu einer Empfehlung über die Machbarkeit eines industrialisierbaren Prozesses führen. Diese Ergebnisse werden dann als direkte Schnittstelle zu den Produktionsthemen und industriellen Formaten dienen, die im geplanten Folgeprojekt zur Produktionsforschung „SIB:DE ENTWICKLUNG“ angestrebt werden. Das Hauptziel des Gesamtprojekts ist der Aufbau eines umfassenden Ökosystems für die Produktion von Natrium-Ionen-Batterien.
Die gesamte „SIB:DE-Initiative“ stellt mit ihrer Arbeit einen bedeutenden Schritt in Richtung einer nachhaltigen und unabhängigen Batterieentwicklung in Europa dar und trägt dazu bei, die Herausforderungen der Elektromobilität und der erneuerbaren Energien zu bewältigen.
