Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Seema Agarwal an der Universität Bayreuth hat einen etwa sieben Mikrometer dünnen Festelektrolyten entwickelt, der aus einem Polymer-Keramik-Verbundwerkstoff besteht. Damit soll die Energiedichte von Feststoffbatterien weiter steigen – und auch deren Sicherheit.
Aufgrund dieser Grenzflächenmodifikation steigert der neue Festelektrolyt sowohl die Energiedichte als auch die Energiespeicherleistung der Batterien. Ein weiterer großer Vorteil dieses ultradünnen, mit der Kathode wechselwirkenden Festkörperelektrolyten besteht darin, dass er die Betriebssicherheit der Batterien enorm erhöht.
Die Kompatibilität der Grenzflächen von Kathode und Elektrolyt ist bei den Feststoffbatterien in industriellen Anwendungen bisher ein großes Problem. Wie das Forscherteam in der Zeitschrift „Advanced Energy Materials“ berichtet, wird der Verbundwerkstoff aus einem Polymer und keramischen Nanofasern auf der porösen Oberfläche der Kathode aufgetragen. Dort füllt das Material die winzigen Hohlräume aus und bildet so einen Festelektrolyten, der einen stabilen Kontakt zur Kathode hat.
Der Bayreuther Makromolekülchemiker Pazhaniswamy ist Mitglied in der Arbeitsgruppe von Prof. Agarwal, Professorin für Makromolekulare Chemie an der Universität Bayreuth, und Mitarbeiter des Bayreuther Zentrums für Batterietechnik (BayBatt). Bei der Entwicklung und Erprobung des neuen Festelektrolyten hat das Bayreuther Team mit Forschungspartnern an der University of Chemistry and Technology in Prag und der Jiangxi Normal University in Nanchang/China zusammengearbeitet.
Erst vor rund einem Monat hatten die Forschenden am BayBatt neue Räumlichkeiten bezogen. Auf einer Fläche von rund 7.000 Quadratmetern bietet das Gebäude viel Raum zur Erforschung und Entwicklung von Batterien für mobile und stationäre Anwendungen.
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