Bessere und sichere Lithiumbatterien Im Nano-Argovia-Projekt BatCoat haben Forschende Anfang 2024 begonnen, die nächste Generation von Lithium-Metall- Festkörperbatteriezellen ohne überschüssiges Lithium zu ent- wickeln, die eine vielversprechende Alternative zu herkömm- lichen Lithium-Ionen-Batteriezellen darstellen. Li-Metall-Fest- körperbatteriezellen besitzen eine höhere Energiedichte und sind sicherer als die heute verwendeten Lithium-Ionen-Batte- rien. Sie könnten also entscheidend zu einer effektiven, siche- ren und nachhaltigen Elektromobilität beitragen. Zurzeit gibt es jedoch noch einige technische Herausforderungen, die das interdisziplinäre Team im Nano-Argovia-Projekt BatCoat unter- sucht. Die negativ geladene Elektrode (Anode) der untersuchten Lithium-Metall-Festkörperbatteriezellen besteht aus einem drei- dimensionalem Kupfer Stromfänger, auf dem die Forschenden funktionale Schichten abscheiden. Diese tragen dazu bei, dass sich das von der Kathode emittierte Lithium reversibel und gleichmässig abscheidet. Im ersten Jahr des Projekts hat das interdisziplinäre Team erfolgreich untersucht, wie sich diese nanoskaligen Funktionsschichten auf der Anode abscheiden las- sen und welche Eigenschaften sie besitzen. Die Forschenden haben bereits erreicht, dass sich über 200 Lade- und Entladezy- klen bei einer Stromdichte von 0.5 mA/cm 2 mit einem geringen Kapazitätsverlust von 20 % realisieren lassen. Im zweiten Jahr besteht das Ziel darin, diese Leistungsfähigkeit zu verdoppeln oder zu verdreifachen, um sie für die Batterieindustrie attraktiv zu machen. Kooperation von: Paul Scherrer Institut PSI // Hochschule für Technik und Umwelt FHNW // Oerlikon Metco AG (Woh len, AG) Projektbeschreibung: https://bit.ly/3CiMofk In einer geschützten Atmosphäre setzt der Dokto- rand Robin Wullich Prototypen der Lithium-Me- tall-Festkörperbatteriezelle ohne Materialüber- schuss zusammen, um anschliessend ihre elektrochemischen Eigenschaften zu untersuchen. «Das Projekt ermöglicht uns den Einstieg in die Wertschöp fungskette der Gen 3 und Gen 4 Lithium Metall Zelltechnolo gie mit einem starken Allein stellungsmerkmal.» Dr. Phani Kumar Yalamanchili, Oerlikon Metco AG 37 SNIJahresbericht 2024