Ziel des ZABSES-Projekts ist es, die Zyklierbarkeit von Zink-Luft-Batterien zu verbessern und die Kosten von für stationäre Anwendungen zu senken. Mithilfe der Erkenntnisse des Projekts soll ein verbessertes Zellendesign erarbeitet werden, das im Anwendungsbereich der stationären Speicherlösungen mit mit Li-Ionen-Batterien konkurrieren kann. Anstoß dieser Bestrebungen zur Verbesserung der Speicherleistungen sind die vielen Vorteile von Zink-Luft-Batterien: weitgehend verfügbare und umweltfreundliche Rohstoffe, Recyclingfähigkeit, geringe Entflammbarkeit und Toxizität.
Chemie der Zink-Luft-Batterie (schematisch)
Credit:
Noah Lettner
Um dieses Ziel zu erreichen, müssen mehrere grundlegende Problemstellungen angegangen werden. Neben der Bildung von Zn-Dendriten, die Kurzschlüsse verursachen können, und der geringen Effizienz der Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) in der Gasdiffusionskathode stellt insbesondere auch der Abbau des Elektrolyten durch die Bildung von festem Karbonat aufgrund des Kohlendioxids in der Luft ein Problem für die Zyklisierbarkeit von Zink-Luft-Batterien dar. ZABSES ist ein deutsch-französisches Forschungsprojekt, an dem fünf Partner aus Forschung und Industrie beteiligt sind: SunErgy (Frankreich), LPPI, Universität Cergy (Frankreich), ZSW (Ulm), Varta Microbattery (Deutschland), DLR (Ulm).
Das DLR unterstützt dabei die Projektpartner mit Modellen und Simulationen, mit welchen die physikalisch-chemischen Prozesse in der Batteriezelle dargestellt und verstanden werden können. Damit soll eine iterative Optimierung von Elektroden, Elektrolyt und letztlich auch der gesamten Zellleistung ermöglicht werden. Finanziert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Projekts „Zink-Luft-Batterien für stationäre Stromspeicher“ (Förderkennzeichen: 03XP0505A).
Selektiver Membrantransport
Credit:
Noah Lettner
ZABSES auf einen Blick
Projekt
ZABSES (Zinc-Air Batteries for Stationary Electricity Storage)
