Kürzlich erhielt Prof. Dr. Hendrik Dubbe von der Hochschule Esslingen die Bewilligung für das Forschungsvorhaben „Kosteneffiziente und nachhaltige lithium-freie Batteriezell-Chemie für mobile Anwendungen (LiFreBat)“. Dabei handelt es sich um ein Projekt auf dem Gebiet der angewandten Batteriezell-Forschung, das mit 150.000 Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert und ab September 2023 starten wird.
In dieser zweijährigen Forschungsarbeit wird Prof. Dubbe prüfen, welches Einsatzpotential eine lithium-freie, nachhaltige Aluminium-Schwefel-Zelle für die mobile Anwendung hat. Zudem wird er zusammen mit seinem Team Grobkonzepte für deren Umsetzung im Fahrzeug entwickeln und bewerten.
Derzeit vorwiegend Batteriezellen auf Lithium-Ionen-Basis im Einsatz
Aktuell werden im Bereich der Elektromobilität vorwiegend Batteriezellen auf Lithium-Ionen-Basis verwendet, die neben vielen Vorteilen auch Nachteile bei der Betriebssicherheit, der Rohstoffverfügbarkeit und insbesondere dem Preis mit sich bringen. Zusammen mit den aktuell beobachtbaren Unsicherheiten in den Lieferketten befeuert dies die Suche nach nachhaltigen, kostengünstigen und lokal verfügbaren Alternativen, die dabei dieselben Leistungscharakteristika aufweisen.
Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben in einer kürzlich veröffentlichten Studie eine vielversprechende Zellchemie auf Aluminium-Schwefel-Basis identifiziert. Diese Kombination weist theoretische Energiedichten in der Größenordnung von Lithium-Ionen-Batterien auf und ist durch die hohe Verfügbarkeit und den geringen Preis der Materialien äußerst attraktiv.
Das aktuelle Forschungsvorhaben zielt darauf ab, ausgehend von der vorgeschlagenen Zellchemie-Komposition eine Referenzzelle zu entwickeln, die eigenständig betrieben werden kann. Da für den Betrieb Temperaturen um 100 Grad Celsius erforderlich sind, besteht ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeit auch darin, Grobkonzepte zu entwickeln, wie diese neuartige Technologie in mobilen Anwendungen eingesetzt werden kann.
Startpunkt in der Batteriezellentwicklung und Zellbau an der Hochschule
„Das Projekt stellt dabei außerdem einen Startpunkt dar, um das Thema Batteriezellentwicklung und Zellbau an der Hochschule Esslingen zu verankern und soll gleichzeitig den Studierenden der Hochschule ermöglichen, an diesem hochaktuellen Thema mitzuwirken“, sagt der Professor aus der Fakultät Angewandte Naturwissenschaften, Energie- und Gebäudetechnik.
„Wir freuen uns, dass es der Hochschule Esslingen gelungen ist, einen jungen forschungsaktiven Professor für den Studiengang Chemieingenieurwesen zu gewinnen. Die Förderung durch die Carl-Zeiss-Stiftung ermöglicht es ihm, gleich zu Beginn seiner Professur mit einem angesagten Forschungsprojekt zu starten. Für alle Bachelor- oder Masterstudierenden an der Hochschule eröffnen sich zugleich durch verschiedenste Forschungsprojekte im Bereich der Nachhaltigkeit und neuen Technologien zahlreiche Möglichkeiten, aktiv am Klimaschutz mitzuarbeiten“, betont Prof. Dr. Gabriele Gühring, Prorektorin Forschung und Transfer.
Zum Hintergrund
Mit dem Programm CZS Forschungsstart unterstützt die Carl-Zeiss-Stiftung neuberufene Professorinnen und Professoren beim Start in die anwendungsorientierte Forschung an Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW). Die Förderung soll ein konkretes Forschungsvorhaben für die ersten zwei Jahre der Tätigkeit an einer HAW ermöglichen. Neben der Qualität des Vorhabens nimmt das Programm dabei auch das wissenschaftliche Potential der antragstellenden Person und ihre persönliche Forschungsvision in den Blick.
Die Carl-Zeiss-Stiftung
Projektbeschreibung der Carl-Zeiss-Stiftung
