Projekttitel:
Erforschung von neuartigen Materialien und Rezepturen für gedruckte wieder aufladbare Zink/Luft-Zellen (PrintEnergy)
Laufzeit:
01.02.2016 - 31.07.2019
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Kurzbeschreibung:
Stationäre Stromspeicher aus der Druckmaschine
Für die Speicherung von regenerativer Energie sind Speichersysteme mit Kapazitäten im Bereich zwischen 5 und 1000 kWh erforderlich. Diese können in Haushalten und Wohnblocks eingesetzt werden, im Niederspannungsnetz oder an Solar- bzw. Windkraftwerken. Bisher werden in diesen Bereichen hauptsächlich Bleibatterien eingesetzt, die allerdings teuer, nicht skalierbar und unfelxibel in der Handhabung sind.
Im Rahmen des Projektes PrintEnergy sollen die wichtigsten Aspekte einer preisgünstigen und wieder aufladbaren Zink/Luft-Batterie angegangen werden. Es sollen neue Materialien für Zink- und Sauerstoffelektroden erforscht und eine geeignete Formulierung der neuen Materialien für die Prozessierung mittels Drucktechnologie gefunden werden.
Bisher werden Zink/Luft-Batterien als Einwegprodukt in Hörgeräten eingesetzt. Es gibt allerdings seit Jahrzehnten Bemühungen, dieses System wieder aufladbar zu gestalten. Für eine kostengünstige Produktion steht jedoch noch keine geeignete Technologie zur Verfügung. Voraussetzung für die Wiederaufladbarkeit sind die Vermeidung von Volumenänderungen beim Laden und Entladen sowie die Vermeidung von Wasser-Elektrolyse, Austrocknung und Kohlenstoffeinlagerung durch Luft-CO2. Hierzu sollen neue Zink-Legierungen untersucht werden. Um eine kostengünstige Zellenproduktion zu gewährleisten, soll die Drucktechnologie eingesetzt werden. Das geschieht auf herkömmlichen Rolle-zu-Rolle-Maschinen. Die geschlossene Zellenbahn kann dann als Rolle in ein zylindrisches Gehäuse eingebaut oder geschnitten und gestapelt bzw. gefaltet werden. Somit können flexible, bedarfsgerecht skalierbare, kostengünstig produzierbare wiederaufladbare Zink/Luft-Batterien ermöglicht werden. Diese erlauben den maßgeschneiderten Einsatz als stationäre Stromspeicher. Sie besitzen außerdem eine hohe Eigensicherheit durch wässrige Elektrolyten sowie die Recyclingfähigkeit aller Materialien in geschlossenen Stoffkreisläufen. Sie können somit einen entscheidenden Beitrag für die effiziente Stromspeicherung in der Zukunft leisten.
Beteiligte Forschungsstellen und deren Aufgaben:
VARTA Microbattery GmbH, Ellwangen (Verbundkoordinator)
Aufgabe:
Anoden- und Kathodenpasten sowie deren Druckbarkeit
Kontakt:
Dr. Martin Krebs
VARTA Microbattery GmbH
Daimlerstr. 1
73479 Ellwangen
Tel: +49 7961 921-432
E-Mail: martin.krebs@varta-microbattery.com
Grillo Werke AG, Goslar
Aufgabe:
Basis-Zinkpulver zur Kompositherstellung
Kontakt:
Petra Gehrke
Tel: +49 5321 681-69
E-Mail: p.gehrke@grillo.de
Etifix GmbH, Grafenberg
Aufgabe:
Optimierung von Rolle-zu-Rolle-Drucktechnologien
Kontakt:
Claus Udo Dudzik
Tel: +49 7123 382-111
E-Mail: cududzik@etifix.com
Elmeric GmbH, Rangendingen
Aufgabe:
Zellkonzepte und Prozesstechnik
Kontakt:
Sabrina Lang
Tel: +49 7471 9593-752
E-Mail: s.lang@elmeric.de
Hochschule der Medien, Stuttgart
Aufgabe:
Erforschung der Drucktechnik
Kontakt:
Prof. Dr. Gunter Hübner
Tel: +49 711 8923-2144
E-Mail: huebner@hdm-stuttgart.de
Universität Bayreuth
Aufgabe:
Anoden- und Kathodenmaterialien
Kontakt:
