SIMBA nimmt ein zentrales Problem der Nutzung von erneuerbaren Energien in den Fokus: Sie sind prinzipiell unerschöpflich, jedoch nicht zu jedem Zeitpunkt in gleicher Menge verfügbar. Eine verlässliche Nutzung setzt effiziente und wirtschaftliche Energiespeichertechnologien zur Netzstabilisation voraus. Die erfolgversprechendste Lösung stellen inzwischen elektrochemische Energiespeichersysteme dar.
Unter den verfügbaren Batteriesystemen weist die Natrium-Ionen-Technologie ein hohes Potenzial auf, zur nächsten Generation kostengünstiger und umweltfreundlicher elektrochemischer Energiespeichersysteme für stationäre Energiespeicheranwendungen zu werden.
Das SIMBA-Konsortium strebt die Entwicklung einer sicheren und kostengünstigen Natrium-Festkörperbatterie für stationäre Anwendungen an. Kritische Rohstoffe sollen weitgehend durch nachhaltige, recyclingfähige Batteriematerialien ersetzt werden. Auf diese Weise lassen sich Versorgungsrisiken sowie Umweltbelastungen einschränken, die derzeit beispielsweise die Lithium-Ionen-Technologie mit sich bringt. Das neuartige Konzept basiert auf der Integration einer Natrium-Metall-Elektrode innerhalb eines natriumfreien hochporösen Trägers als Anode, mit einem leitfähigen Festelektrolyt und einem innovativen, Eisen-basierten Kathodenmaterial. Mittels Design und Modellierung von Grenzflächen zwischen Elektroden und Elektrolyt, unterstützt von einem gründlichen Verständnis der Speicher- und Transportmechanismen innerhalb des Festkörpersystems, geht SIMBA über den traditionellen, Lithion-Ionen-basierten Ansatz hinaus.
Im Rahmen des SIMBA-Konsortiums wird ein interdisziplinäres Team der TU Darmstadt innovative Anodenmaterialien für Natrium-Ionenbatterien erforschen und entwickeln (verantwortlich: Prof. Ralf Riedel, Fachbereich Material- und Geowissenschaften) sowie Transportphänomene in den Materialien und Grenzflächen experimentell mittels in-situ Festkörper-NMR (Kernspinresonanz) untersuchen (Prof. Gerd Buntkowsky, Fachbereich Chemie), unterstützt durch Computersimulationen der Materialmodifizierung und -eigenschaften anhand atomistischer Modellierung (Prof. Karsten Albe, Fachbereich Material- und Geowissenschaften).
COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität Darmstadt
