LiONS – Thin Li-metal and Novel electrolytes for next Generation of high Energy density, Safe and Sustainable batteries.

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/502925

Kurzbeschreibung (Deutsch)

LiONS adressiert die Haupthindernisse für die Kommerzialisierung der nächsten Generation von sicheren und nachhaltigen Batterien mit hoher Energiedichte für den elektrischen Verkehr durch fünf innovative Ziele. Es optimiert dünne Li-Metall-Anoden durch ein skalierbares, lösungsmittel- und bindemittelfreies PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) mit einer Schutzschicht (≤1 µm), die ebenfalls durch PVD abgeschieden wird, um Dendriten abzuschwächen und die Zyklierbarkeit der Anode um das 1,5-fache zu erhöhen. Nicht entflammbare Komposit-Feststoffelektrolyte mit Ionenleitfähigkeiten ≥1 mS/cm. Integration von kobaltfreien Kathoden und Einsatz von Hochdurchsatz-Rechnerscreening zur Beschleunigung des Materialdesigns. Das Projekt zielt darauf ab, LiM-Festkörperbatterien mit einer Energiedichte von mehr als 400 Wh/kg, nicht entflammbaren Elektrolyten und einer Kapazitätserhaltung von mehr als 80 % nach 600 Zyklen bei 2 °C zu liefern, was im Einklang mit BATT4EU SRIA, GreenDeal19 und der EU-Industriestrategie steht. LiONS unterstützt saubere Mobilität und die strategische Autonomie der EU und fördert die Schaffung von Arbeitsplätzen und nachhaltiges Wachstum.

Kurzbeschreibung (Englisch)

LiONS addresses key barriers to commercializing next-generation high-energy-density, safe, and sustainable batteries for electric transport through 5 innovative objectives. It optimizes thin Li metal anodes using a scalable, solvent- and binder-free physical vapor deposition (PVD) process with a protective coating (≤1 µm) also deposited by PVD to mitigate dendrites, enhancing anode cyclability by ≥1.5x. Non-flammable composite solid electrolytes with ionic conductivities ≥1 mS/cm. Integration of cobalt-free cathodes and use of high-throughput computational screening to accelerate material design. The project aims to deliver LiM solid-state batteries with >400 Wh/kg energy density, non-flammable electrolytes, and >80% capacity retention after 600 cycles at 2C, aligning with BATT4EU SRIA, GreenDeal19 and EU industrial strategy. LiONS supports clean mobility and EU strategic autonomy, fostering job creation and sustainable growth.

Kurzbeschreibung (Französisch)

LiONS s'attaque aux principaux obstacles à la commercialisation de la prochaine génération de batteries à haute densité énergétique, sûres et durables pour le transport électrique grâce à 5 objectifs innovants. Il optimise les anodes minces en métal Li en utilisant un processus de dépôt physique en phase vapeur (PVD) évolutif, sans solvant ni liant, avec un revêtement protecteur (≤1 µm) également déposé par PVD pour atténuer les dendrites, améliorant la cyclabilité de l'anode de ≥1,5x. Électrolytes solides composites ininflammables avec des conductivités ioniques ≥1 mS/cm. Intégration de cathodes sans cobalt et utilisation du criblage informatique à haut débit pour accélérer la conception des matériaux. Le projet vise à fournir des batteries LiM à l'état solide avec une densité énergétique >400 Wh/kg, des électrolytes ininflammables et une rétention de capacité >80% après 600 cycles à 2C, s'alignant sur BATT4EU SRIA, GreenDeal19 et la stratégie industrielle de l'UE. LiONS soutient la mobilité propre et l'autonomie stratégique de l'UE, en favorisant la création d'emplois et la croissance durable.