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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Hybrid Lithium Metal-based Scalable Solid State Battery Manufacturing

Projektbeschreibung

Fortschrittliche Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge

Festkörperbatterien (All-solid-state batteries, all-SSB) sind kürzlich als vielversprechende Alternative zu den üblichen Batterien für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen aufgekommen. Sie bieten mehr Sicherheit und eine höhere Energiedichte. Im EU-finanzierten Projekt HyLiST werden all-SSB der Generation 4b für Anwendungen in Fahrzeugen und der Luftfahrt entwickelt. Das Team wird eine Hochspannungskathode aus Lithium-Nickel-Mangan-Oxid (LNMO) mit Spinellstruktur, einen hybriden Ein-Ionen-Polymerelektrolyten und eine durch Laserimpulse abgeschiedene Lithiumfolie als Anode verwenden. Über das Projekt wird die Produktionseffizienz durch Nassbeschichtung für Verbundkathoden und durch Trockenverfahren für Elektrolyte verbessert. Gleichzeitig werden die Auswirkungen auf die Umwelt minimiert, da keine fluorierten Bindemittel notwendig sind. Das Team wird auch die notwendigen Schritte für die Massenproduktion von Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge und die Luftfahrt bestimmen.

Ziel

The HyLiST project aims at developing Generation 4b all-solid-state lithium-ion batteries (SSBs) for road and aeronautic applications. These will be based on a high voltage (HV) spinel structured LNMO cathode, and hybrid single-ion polymer electrolyte (HSICP) and laser pulse deposited lithium foil on current collector as anode. Overall, processing is aimed at being scalable and easy to transfer to currently available manufacturing infrastructure in Europe. Wet coating for composite cathode preparation and dry processing for the hybrid solid electrolyte increase production efficiency and shorten developing periods. Solvents’ environmental impact is minimized, e.g. by elimination of fluorinated binders. A cobalt-free, high voltage (ca. 4.7V) LNMO cathode de-risks on the dependence of cobalt, and a single-ion polymer electrolyte helps to develop high Li ionic conductivity (≥0.5 mS/cm at room temperature) with a high transfer number (~1.0). Roll-to-roll PLD manufacture of thin and ultra-thin Li anodes will strengthen the European supply chain for semi-finished anode components. A granulation process prepares uniform hybrid solid electrolyte feedstocks to guarantee microscopic uniformity and thereby the resulting electrochemical performance. Environmental impact will be monitored and materials and processes multicriteria optimization performed. Digital twinning is built simultaneously for the simulation of cell production, with further iteration aiming at improved energy density and reduced cost. HyList identifies the essential steps for making all-solid-state batteries at a large scale. It provides valuable insights into efficient manufacturing methods and helps various industry players, like machine engineers, cell producers, and equipment manufacturers, to move toward safer batteries with enhanced storage capacities and high energy densities of 450 Wh/kg, suitable for both electric vehicles and aviation applications.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-IA - HORIZON Innovation Actions

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL5-2023-D2-02

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

AIT AUSTRIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY GMBH
Netto-EU-Beitrag
€ 2 092 806,25
Adresse
GIEFINGGASSE 4
1210 Wien
Österreich
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 2 092 806,25

Beteiligte (12)