Energiespeichersysteme, insbesondere Batterien, sind Schlüsseltechnologien für den Übergang zu einer klimaneutralen Gesellschaft. Aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung werden Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) in immer größerem Maßstab hergestellt, was zu einer enormen Kostensenkung führt und neue Möglichkeiten für ihren Einsatz in der Energiespeicherung auf Netz- und/oder Haushaltsebene eröffnet.

Doch die für LIBs verwendeten kritischen Rohstoffe (Kobalt, Nickel, Lithium und Kupfer) geben Anlass zur Sorge über ihre künftige und langfristige Verfügbarkeit sowie ihre Kosten. In Natrium-Ionen- (SIBs) und Natrium-Metall-Batterien (SMBs) können diese in LIBs verwendeten kritischen Materialien durch weit verbreitete und nachhaltige Materialien ersetzt werden, die den Weg zu umweltfreundlicheren und kostengünstigeren Energiespeichertechnologien der nächsten Generation ebnen.

Das Hauptziel des SIMBA-Projekts ist die Entwicklung einer äußerst kostengünstigen, sicheren Festkörperbatterie mit Natrium als mobilem ionischem Ladungsträger für stationäre Energiespeicheranwendungen. Obwohl SIBs in vielerlei Hinsicht mit LIBs vergleichbar sind, gibt es immer noch eine Reihe von wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen, die beim Verständnis der elektrochemischen Prozesse und Degradationsmechanismen, der Elektrode, des Festkörperelektrolyten und der Zellherstellung zu bewältigen sind. SIMBA zielt darauf ab, diese Herausforderungen zu bewältigen und den Weg zur Markteinführung zu eröffnen.

Das Gesamtkonzept und der Ansatz von SIMBA umfassen die folgenden konzeptionellen Elemente: Entwicklung von zwei Anoden- und zwei Kathodenmaterialien und eines neuartigen Festkörperelektrolyten. Zusammen mit neuen Modellierungs- und Charakterisierungstechniken werden die wichtigsten Herausforderungen von SIBs wirksam angegangen. Für die neuen Materialien werden zwei umweltfreundliche Produktionsverfahren angewandt, die den Stand der Technik vorantreiben und SIBs den Weg zu einer kostengünstigen, effizienten und skalierbaren stationären Energiespeicherung bereiten sollen.

Das ITAS ist als Projektpartner in alle technologischen Entwicklungsstufen eingebunden und ermöglicht so die Bewertung von Umweltverträglichkeitsaspekten der Energietechnologie. Dabei wird im kontinuierlichen Austausch mit den Technologieexperten eine prospektive Ökobilanz (LCA) durchgeführt. So können potenzielle Umweltauswirkungen quantifiziert werden, was die Entscheidungsfindung für nachhaltigere Lösungen während der Entwicklung unterstützt.

Projekt-Website: https://simba-h2020.eu/

Tel.: 0721 608-26718
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