Mit einem Vorhaben aus der Batterieforschung konnte sie die Abstimmung auf dem Kongress zur Förderung von Innovationen aus dem Programm „Industrielle Gemeinschaftsforschung“ für sich entscheiden. Zuvor hatten aus 23 eingereichten Projekten der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) die Gutachtergremien aus Wissenschaft und Wirtschaft drei Finalisten bestimmt, wie das Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mitteilt. Aus diesen drei Finalisten hat das Publikum des Kongresses das Gewinnerprojekt in einer Liveabstimmung ausgewählt. Die Auszeichnung wird in diesem Jahr erstmals vom BMWK vergeben.
Bessere Leistung und Lebensdauer von Batterien
Das Projekt „Funktionale Beschichtung von Batteriepulvern“ hat sich mit der Frage befasst, wie sich die Leistung und Lebensdauer von Batterien optimieren lassen. Beteiligt waren neben der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten e.V. (EFDS) auch das Franhofer-Institut für für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) sowie elf Unternehmen.
Im Fokus des Projektes stand die Erhöhung von Energiedichte und Lebensdauer der Batterien sowie die Vermeidung von Degradation des Elektrolyten. Durch das Aufbringen von Schutzschichten auf Aktivmaterial-Partikeln (NMC811 und LNMO) sollte eine Degradation verringert und damit die Lebensdauer von Batterien erhöht werden. Die Forscher haben dazu zwei Beschichtungsverfahren ausgewählt, zum einen die Atomlagenabscheidung (ALD) und zum anderen die nass-chemische Sprühtrocknung, um die Aktivmaterialien NMC811 und LNMO mit Schutzschichten zu versehen. In beiden Prozessen haben sie verschiedene Schichtmaterialien hinsichtlich Zusammensetzung und Schichtdicke hergestellt und bezüglich ihrer elektrochemischen Eigenschaften untersucht.
Beide Beschichtungsverfahren führen zum Ziel
Dabei zeigen sich positive Effekte im Ratentest und im Langzeittest von sehr dünner Al2O3 ALD-Schichten auf LNMO. Für die mit nur 1 nm beschichtete LNMO-Probe zeigt sich, dass der Verlust im Vergleich zur unbeschichteten Probe gering ist. Die Sprühtrocknungsschichten von NMC811 mit Li2O∙WO3 zeigen eine Anlagerung von Wolfram an der Pulveroberfläche und entlang der Korngrenzen. Die Beschichtung mit 0,5 mol% Li2O∙WO3 verbessert die elektrochemische Ratenfähigkeit und Zyklenstabilität des Aktivmaterials signifikant. Eine Skalierung beider Beschichtungsverfahren in einen technischen Maßstab erachten die Forscher als möglich und für die Herstellung langlebiger Batterien als nutzbar.
Weitere Finalisten in der Abstimmung zum „IGF-Projekt des Jahres“ 2025 waren die Projekte „Elektrodynamische Antifouling-Beschichtung optischer Oberflächen von Schiffen und Meerestechnik“, eingereicht von der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V., sowie „Steigerung der Produktivität und der Flachfolienqualität durch Vermeidung der Belagsbildung auf Kühlwalzen“, eingereicht vom Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen.