Hylist: Neue Generation von Feststoffakkus

Mit dem kürzlich gestarteten Forschungsprojekt Hylist (Hybrid Lithium Metal-based Scalable Solid State Battery Manufacturing) möchte man einen Beitrag zur zukunftsfähigen Batterielieferung in Europa leisten. Das Projekt wird im Rahmen des Horizon Europe-Programms von der EU gefördert und vom Austrian Institute of Technology (AIT) geleitet. Man möchte eine neue Generation von Festkörperbatterien entwickeln, die langlebiger, leistungsstärker und umweltfreundlicher sein sollen als herkömmliche Akkus.

Interdisziplinäres Konsortium aus 13 Partnern aus 9 Ländern

Hylist ist ein interdisziplinäres Konsortium aus 13 Partnern aus 9 Ländern, darunter befinden sich führende Forschungsinstitute, Universitäten, KMUs und Industrieunternehmen. Das AIT Austrian Institute of Technology führt das Hylist-Projekt als Koordinator. Dabei bringt das AIT vor allem seine Expertise in der Materialwissenschaft und Zelltechnologie ein. Die Ergebnisse des Projekts sollen wertvolle Erkenntnisse für die Pilotproduktion in der Zukunft bereitstellen und helfen, die Serienfertigung in Europa zu beschleunigen.

Einsatz in der Luftfahrt geplant

Das Einsatzgebiet für die Festkörperbatterien soll insbesondere in der Luftfahrt und Automobilindustrie sein. Die Entwicklung der innovativen Akkus soll ressourcenschonend sein und innerhalb von 36 Monaten soll ein hybrider Feststoffelektrolyt entwickelt werden. Jener soll in Kombination mit einer hochkapazitiven, kobaltfreien Kathode (Lithium-Nickel-Mangaoxid, LNMO) und einer Lithium-Metall-Anode (LiM) die Leistungsfähigkeit und Sicherheit der Festkörperbatterien steigern. Aufgrund einer besseren Skalierbarkeit und Industrialisierung kann das Vorhaben die Souveränität Europas im Bereich der Batterietechnologie stärken. Vor allem aber kann sie auch die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen reduzieren.

Dreistufiger Ansatz für die Batterieforschung und -entwicklung

Hylist sieht einen dreistufigen Ansatz für die Entwicklung und Forschung der Batterietechnologie vor. Dieser soll wie folgt aussehen:

• 1. Materialentwicklung und Skalierung: Hierbei möchte man eine Hochvolt-LNMO-Kathode, eine ultradünne Lithium-Metall-Anode mittels PDL-Technik und einen polymerbasierte Einzelionenleiter entwickeln. Ferner führe man eine Lebenszyklusanalyse der Materialien durch.

• 2. Zellintegration und Validierung: Im Zuge dessen sollen die Elektroden-Elektrolyt-Grenzflächen optimiert, die Single-Layer- und Multi-Layer-Pouch-Zellen hergestellt sowie ganzheitliche Performance- und Sicherheitstests durchgeführt werden.

• 3. Digitalisierung, Recycling und Nachhaltigkeit: Man möchte einen digitalen Zwilling und einen Batteriepass entwickeln und die Recyclingfähigkeit der Materialien bewerten.

Höhere Energiedichte, schnellere Ladezeiten und längere Lebensdauer

Die neuartigen Batteriezellen sollen z.B. eine höhere Energiedichte, eine schnellere Ladezeit und eine längere Lebensdauer haben. Interessant ist dabei vor allem, dass die Ergebnisse des Projekts zugänglich sein sollen. Demnach sollen sie nicht nur industriellen Materialherstellern und Forschungszentren bereitstehen, sondern auch die europäische Wertschöpfungskette stärken. Das interdisziplinäre Konsortium aus 13 Partnern aus 9 Ländern stellt durch eine enge Zusammenarbeit sicher, dass alle Aspekte der Wertschöpfungskette berücksichtigt werden und Ergebnisse schnell zur Verfügung stehen. Meisam Hasanpoor, AIT-Batterieforscher und Projektkoordinator von Hylist, betont zudem:

„Mit Hylist treiben wir eine der vielversprechendsten Batterietechnologien der Zukunft voran. Unser Ziel ist es, Festkörperbatterien mit hoher Energiedichte und erhöhter Sicherheit zur Marktreife zu bringen. Damit stärken wir nicht nur die europäische Wettbewerbsfähigkeit, sondern leisten auch einen entscheidenden Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung und zur Erreichung der Klimaziele des Europäischen Green Deal sowie des Pariser Klimaabkommens.“

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