// Post-Lithium-Ionen-Batterien
Zweifelsohne, weltweit führend ist die Lithium-Ionen-Batterietechnologie. Doch die wachsende Nachfrage nach Batterien mit noch höheren Wirkungsgraden hat eine Suche nach alternativen chemischen Zusammensetzungen ausgelöst. Das ZSW erforscht Post-Lithium-Batterien auf der Basis von monovalenten und divalenten Kationen wie Natrium (Na), Magnesium (Mg) und Calcium (Ca). Post-Lithium-Batterien stellen zugleich eine langfristige und risikoreiche Herausforderung und große Chance dar. Das Verständnis und die Lösung grundlegender Probleme zukünftiger Generationen von Batteriezellen könnte zu einer Erhöhung der Batterielebensdauer und -energie bei besserer Nutzung der materiellen Ressourcen führen. Dies wiederum könnte zur Kosteneinsparung und höheren Verbraucher- und Marktakzeptanz batteriebetriebener Produkte führen.
Das ZSW erforscht Post-Lithium-Batterien in mehreren nationalen Projekten des Bundesforschungsministeriums sowie als assoziierter Partner des Exzellenzclusters POLiS (DFG) zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie, der Universität Ulm und der Universität Gießen. Innerhalb dieser Projekte untersucht das ZSW Anoden- und Kathodenmaterialien sowie Elektrolyte. Im Jahr 2020 konnten zusammen mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena nicht-nukleophile aprotische organische Elektrolyte für Mg-Batterien präsentiert werden. Die Elektrolyte ermöglichen eine langzeitstabile Reversibilität mit mehr als 2.000 Zyklen von Mg-Plating und Stripping bei vergleichbar hoher coulombischer Effizienz (~99 %) sowie oxidativer Stabilität (s. Abb.).
