Batterien sind eine der Schlüsseltechnologien der nächsten Jahrzehnte. Lithium-Ionen-Batterien haben nicht nur der Revolution der Unterhaltungselektronik den Weg bereitet, sie sind auch dabei, den elektrisch betriebenen Transport zu ermöglichen. Zudem tragen sie wesentlich zur Energiewende bei, indem sie elektrische Energie für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien wie Solar- oder Windenergie zwischenspeichern.

Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit die beste Batterie-Option, da sie hohe Spannungen und damit hohe Energiedichten bieten. Die darin verwendeten Batteriechemikalien sind jedoch mittel- und langfristig nicht nachhaltig. Die Gewinnung der Bestandteile, wie Kobalt, Graphit und Lithium bergen poli­tische, ökologische und wirtschaft­liche Risiken. Die Europäische Kommission befürchtet aufgrund von Ressourcenknappheit und der unsicheren politischen Situation einiger Länder mit großen Vorkommen Versor­gungsengpässe.

Der Exzellenzcluster POLiS entwickelt die erforderlichen neuen Batteriematerialien und Technologiekonzepte für eine leistungsfähige und nachhaltige Speicherung elektrischer Energie. Wir haben nachhaltige Alternativen identifiziert, die nicht mehr auf Lithium sowie weiteren kritischen Materialien angewiesen sind: Wir erforschen Batterien auf Basis von Natrium, Magnesium, Calcium, Aluminium und Chlorid-Ionen. Diese sogenannten Post-Lithium-Batterien haben das Potenzial mehr Energie zu speichern, sicherer zu sein und bieten eine kostengünstigere, langfristige Option für Massenanwendungen wie stationäre und mobile elektrochemische Speicher.

Mit diesem Konzept haben sich das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die Universität Ulm, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) und die Universität Gießen in der Exzellenzstrategie von Bund und Ländern – als einziger deutscher Exzellenzcluster für die Batterieforschung – durchgesetzt. POLiS wird mit 47 Mio. Euro über sieben Jahre gefördert.

Beteiligte Institutionen:

• Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstofforschung Baden-Württemberg (ZSW)
• Justus-Liebig-Universität Gießen