Energiespeicher, sowohl für mobile als auch stationäre Anwendungen, sind unabdingbar für die Energiewende und das Erreichen der Klimaziele. Doch die Anforderungen an Energiespeicher unterscheiden sich, je nach Anwendungsfeld, stark voneinander.
Im mobilen Bereich sind Energie- und Leistungsdichte sowie Schnellladefähigkeit von großer Bedeutung. Im stationären Bereich nimmt diese Bedeutung ab und es kann mehr wert gelegt werden auf Kriterien wie Umweltfreundlichkeit, Sicherheit sowie Ressourcenverfügbarkeit.
Es gilt somit nicht, eine Technologie für jedes Anwendungsfeld zu entwicklen, sondern für jedes Anwendungsfeld eine passende Technologie. Sind im mobilen Bereich Lithium-Ionen Akkumulatoren noch alternativlos, so ändert sich das im stationären Bereich.
Eine solche Alternative stellt der wässrige Natrium-Ionen Akkumulator dar. Sie sind umweltfreundlich, preiswert, sicher und die verwendeten Ressourcen sind weltweit verfügbar. Insbesondere die Verwendung des wässrigen Elektrolyten führt zu vielen Vorteilen: Der Speicher ist ein robustes, wartungsarmes System, das weder brennbar noch toxisch ist und so eine Fehlbedienung zu keinen schwerwiegenden Folgen führt. Jedoch steht diese Technologie noch am Anfang ihrer Entwicklung und weist noch großes Optimierungspotential in den Bereichen Leistungsfähigkeit, Zyklenstabilität und Ladegeschwindigkeit auf.
Die Verbesserung dieser Eigenschaften ohne Verringerung der aufgeführten Vorteile ist das Forschungsziel dieser kooperativen Promotion. Der Entwicklungsansatz beruht dabei auf der Variation der Elektrodenzusammensetzung (Optimierung Verhältnis Aktivmaterial/Leitadditiv), des Anmischprozesses (Optimierung Verteilung der Elektrodenbestandteile) sowie der Auftragung der Elektrodenmasse auf den Stromkollektor (Reduktion Innenwiderstand).
