Flexible und dichte keramische Verbundseparatoren für Na-S-Mitteltemperaturzellen

Für die stationäre Speicherung erneuerbarer Energien sind zuverlässige, sichere und kostengünstige Energiespeicher unabdingbar geworden. Aufgrund ihrer guten Verfügbarkeit und der vergleichsweise geringen Kosten sind Natrium (Na) und Schwefel (S) besonders attraktive Materialien für solche Speicher. Die bekannten Na-S-Hochtemperatursysteme zeigen jedoch Herausforderungen in sicherheitsrelevanten Aspekten. Ebenso weisen die sich in der Entwicklung befindlichen Na-S-Raumtemperaturzellen Grenzen z.B. in der Zyklenstabilität auf. Zur Verbesserung dieser Systeme wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Fokus auf die Separationskomponente gelegt und ein dünner, flexibler sowie dichter keramischer Verbundseparator für den Einsatz in Na-S-Mitteltemperaturzellen entwickelt. Für die Fertigung solcher keramischen Verbundseparatoren werden potentiell geeignete Verfahren vorgestellt und diskutiert. Die Charakterisierung der in dieser Arbeit hergestellten Verbundseparatoren erfolgte über Impedanzspektroskopie und über galvanostatisches Zyklisieren. Des Weiteren wurden entscheidende Einflüsse wie etwa die Benetzung des Separators mit Natrium untersucht.Für die stationäre Speicherung erneuerbarer Energien sind zuverlässige, sichere und kostengünstige Energiespeicher unabdingbar geworden. Aufgrund ihrer guten Verfügbarkeit und der vergleichsweise geringen Kosten sind Natrium (Na) und Schwefel (S) besonders attraktive Materialien für solche Speicher. Die bekannten Na-S-Hochtemperatursysteme zeigen jedoch Herausforderungen in sicherheitsrelevanten Aspekten. Ebenso weisen die sich in der Entwicklung befindlichen Na-S-Raumtemperaturzellen Grenzen z.B. in der Zyklenstabilität auf. Zur Verbesserung dieser Systeme wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Fokus auf die Separationskomponente gelegt und ein dünner, flexibler sowie dichter keramischer Verbundseparator für den Einsatz in Na-S-Mitteltemperaturzellen entwickelt. Für die Fertigung solcher keramischen Verbundseparatoren werden potentiell geeignete Verfahren vorgestellt und diskutiert. Die Charakterisierung der in dieser Arbeit hergestellten Verbundseparatoren erfolgte über Impedanzspektroskopie und über galvanostatisches Zyklisieren. Des Weiteren wurden entscheidende Einflüsse wie etwa die Benetzung des Separators mit Natrium untersucht.Für die stationäre Speicherung erneuerbarer Energien sind zuverlässige, sichere und kostengünstige Energiespeicher unabdingbar geworden. Aufgrund ihrer guten Verfügbarkeit und der vergleichsweise geringen Kosten sind Natrium (Na) und Schwefel (S) besonders attraktive Materialien für solche Speicher. Die bekannten Na-S-Hochtemperatursysteme zeigen jedoch Herausforderungen in sicherheitsrelevanten Aspekten. Ebenso weisen die sich in der Entwicklung befindlichen Na-S-Raumtemperaturzellen Grenzen z.B. in der Zyklenstabilität auf. Zur Verbesserung dieser Systeme wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Fokus auf die Separationskomponente gelegt und ein dünner, flexibler sowie dichter keramischer Verbundseparator für den Einsatz in Na-S-Mitteltemperaturzellen entwickelt. Für die Fertigung solcher keramischen Verbundseparatoren werden potentiell geeignete Verfahren vorgestellt und diskutiert. Die Charakterisierung der in dieser Arbeit hergestellten Verbundseparatoren erfolgte über Impedanzspektroskopie und über galvanostatisches Zyklisieren. Des Weiteren wurden entscheidende Einflüsse wie etwa die Benetzung des Separators mit Natrium untersucht.Für die stationäre Speicherung erneuerbarer Energien sind zuverlässige, sichere und kostengünstige Energiespeicher unabdingbar geworden. Aufgrund ihrer guten Verfügbarkeit und der vergleichsweise geringen Kosten sind Natrium (Na) und Schwefel (S) besonders attraktive Materialien für solche Speicher. Die bekannten Na-S-Hochtemperatursysteme zeigen jedoch Herausforderungen in sicherheitsrelevanten Aspekten. Ebenso weisen die sich in der Entwicklung befindlichen Na-S-Raumtemperaturzellen Grenzen z.B. in der Zyklenstabilität auf. Zur Verbesserung dieser Systeme wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit der Fokus auf die Separationskomponente gelegt und ein dünner, flexibler sowie dichter keramischer Verbundseparator für den Einsatz in Na-S-Mitteltemperaturzellen entwickelt. Für die Fertigung solcher keramischen Verbundseparatoren werden potentiell geeignete Verfahren vorgestellt und diskutiert. Die Charakterisierung der in dieser Arbeit hergestellten Verbundseparatoren erfolgte über Impedanzspektroskopie und über galvanostatisches Zyklisieren. Des Weiteren wurden entscheidende Einflüsse wie etwa die Benetzung des Separators mit Natrium untersucht.