Calcium statt Lithium

7. Dezember 2022
 
Im Verbundprojekt CaSino arbeiten Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit Partnern an Batterien der nächsten Generation.
 
Ob Elektromobilität, tragbare Elektronik oder Netzspeicher für die Stromversorgung – ein Leben ohne Lithium-Ionen-Batterien ist heute nur schwer vorstellbar. Doch der Abbau von Lithium und weiterer notwendiger Rohstoffe wie Nickel und Kobalt verursacht hohe ökologische Kosten und stößt bald an natürliche Grenzen. Eine Alternative sind möglicherweise Calcium-Schwefel-Batterien, deren Entwicklung in dem vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) koordinierten Verbundprojekt CaSino vorangetrieben wird.
 

Erste Prototypen entstanden am HIU

„Calcium besitzt wie Lithium eine hohe Speicherkapazität und Zellspannung“, sagt Maximilian Fichtner, Direktor des vom KIT in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Instituts Ulm (HIU). „Es ist außerdem das fünfthäufigste Element in der Erdkruste und weltweit gleichmäßig verfügbar. Daher ist Calcium auch viel kostengünstiger als Lithium und bietet eine stabilere Materialienlieferkette.“ Mit der Entwicklung von ersten stabilen Prototypen hatte das Team am HIU bereits zuvor den Grundstein für die neue Calcium-Technologie gelegt. Durch innovative Materialentwicklung sollen in CaSino nun wesentliche Fortschritte in Bezug auf Zyklenstabilität und Energiedichte erreicht werden.
 
Verbesserte Elektrolyte für eine längere Lebensdauer

„Die größte Herausforderung ist nach wie vor die Reaktionsfreudigkeit des Calciums, wodurch es ungünstige Oberflächenschichten ausbildet“, erklärt Zhirong Zhao-Karger vom HIU, die das Projekt leitet. „Dank eines Elektrolyten auf Bor-Basis erzielen wir aber bereits nach dem letzten Stand der Technik die besten elektrochemischen Eigenschaften.“ Gemeinsam mit der IoLiTec GmbH, einem Spezialisten für ionische Flüssigkeiten, wird am HIU nun eine weitere Verbesserung des Elektrolyten angestrebt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert CaSino für vorerst drei Jahre.
 
Mehr Information:
https://www.kit.edu/kit/31698.php

Weitere Events

Zur Eventübersicht

Quantum & Space Day: Quantenprozesse wichtig für Batterien

07.10.2025 Quantum & Space Day am 7. Oktober 2025 (15:00 bis 17:30) Das Ulmer Quantenjahr "quant.ulm.2025" unter der Schirmherrschaft von Oberbürgermeister Martin Ansbacher mündet ins "Ulmer Quantenfestival" vom 6. b... Mehr erfahren

Magnesiumbatterien für Mobilitätsanwendungen

23.08.2025 Neues Forschungsprojekt "HighMag" bewilligt: Hochenergetische, kostengünstige und skalierbare Magnesiumbatterien der 5. Generation für Mobilitätsanwendungen "HighMag" wird im Rahmen der EU-Ausschreibung "HORIZON-CL5-2024-D2-0... Mehr erfahren

HIU Klausurtagung 2025

29. bis 30.07.2025 Am 29. und 30. Juli 2025 veranstaltete das Helmholtz-Institut Ulm (HIU) seine zweijährliche Klausurtagung und brachte seine rund 130 Forscherinnen und Forscher aus dem Bereich der Batteriematerialwissenschaften zusammen. D... Mehr erfahren

Exzellenzcluster POLiS geht in die Verlängerung

23.05.2025 Jubel in Ulm, Karlsruhe und Gießen: Der gemeinsame Batterieforschungs-Cluster POLiS (Post Lithium Storage) hat sich im Wettbewerb durchgesetzt und bleibt ein "Exzellenzcluster". Se... Mehr erfahren

200 Jahre KIT: Informationsreise "Alternative Antriebe und Mobilität der Zukunft"

29.01.2025 2025 feiert das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) als eine der ältesten Technischen Universitäten Deutschlands Jubiläum: 200 Jahre seit Gründung der Polytechnischen Schule Karlsruhe. Unter dem Motto „Wir gestalten Zu... Mehr erfahren