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Post Lithium Storage (POLiS)

Batterien haben die technologische Revolution der mobilen Geräte erst ermöglicht. Gleichzeitig spielen sie eine zentrale Rolle bei der Energie- und Verkehrswende. Im Exzellenzcluster „POLiS – Post Lithium Energy Storage“ werden die Grundlagen für Zukunftsbatterien, die leistungsfähiger, zuverlässiger, nachhaltiger und umweltfreundlicher sind als die derzeitigen Lithium-Ionen-Batterien, erforscht. An dem laufenden Exzellenzcluster der Universität Ulm und des KIT war die JLU in der ersten Förderphase bereits beteiligt und gehört nun erstmals zu den antragstellenden Universitäten. Sie stärkt das Konsortium mit ihrer Expertise in der Grenzflächenanalytik.

In dem Exzellenzcluster forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Chemie, der Physik sowie den Material- und Ingenieurwissenschaften zu zukunftsweisenden Lösungen für die elektrochemische Energiespeicherung (EES). Ihr Ziel ist die Entwicklung von Lithium-freien Batterien, die sicher, leistungsstark und nachhaltig sind. In der ersten Förderphase drehte sich alles um die Entwicklung einzelner Batteriekomponenten. Im Mittelpunkt stand dabei die Suche nach geeigneten Materialien für Elektroden und Elektrolyte sowie die Analyse grundlegender Prozesse an den Grenzflächen. POLiS II macht nun einen großen Schritt nach vorn und widmet sich der Realisierung von Vollzellen und den Wechselwirkungen zwischen den Batteriekomponenten entlang der ganzen Zelle.

Was POLiS weltweit so einzigartig macht: Im Cluster wird eine Vielzahl unterschiedlichster Shuttle-Ionen und Materialien untersucht, sowohl organische als auch anorganische, Stoffe aus der Festkörperchemie sowie Flüssigkeiten. Besonders wichtig ist den Partnerinnen und Partnern der drei Standorte dabei die Nachhaltigkeit: Das gemeinsame Ziel sind zukunftsfähige Lösungen, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll sind. Sustainability Screening, Lebenszyklus-Analyse und die Identifikation von „Game Stoppern“ wie die limitierte Verfügbarkeit von Rohstoffen stehen daher ebenfalls auf der Agenda des Batterie-Clusters. Die elektrochemische Energiespeicherung ist ein elementarer Grundpfeiler nachhaltiger Energietechnologie. Sie trägt als Schlüsseltechnologie entscheidend zum Gelingen der Energiewende bei.

  • Sprecher*innen: Prof. Dr. Birgit Esser (Universität Ulm), Prof. Dr. Helmut Ehrenberg (KIT Karlsruhe), Prof. Dr. Jürgen Janek (Justus-Liebig-Universität Gießen).
  • Beteiligte Institutionen: Universität Ulm, KIT - Karlsruher Institut für Technologie, Justus-Liebig-Universität Gießen
  • Forschungsschwerpunkt: Zukünftige Generationen von Batterien jenseits der Lithium-Ionen-Technologie, mit Fokus auf Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit, Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit.