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Neue Generation von Lithium-Ionen-Batterien
Eine Nachwuchsgruppe untersucht wässrige Elektrolyte, die auf Lithiumionen-Batterien zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie basieren. Die Jungforscher entwickeln dafür neue Beschichtungen und Elektrolyte für die Stabilisierung der Aktivkomponenten.
Projektstatus | Entwicklung von Aktivmaterial |
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Projektlaufzeit | März 2012 bis Februar 2018 |
Die Zielsetzung des Forschungsprojektes ist die Untersuchung von auf wässrigen Elektrolyten basierenden Lithium-Ionen-Batterien zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie. Insbesondere sollen Beschichtungen und Elektrolyte für die Stabilisierung der Aktivkomponenten entwickelt werden. Der Erfolg solcher Batteriesysteme basiert auf dem Verständnis der irreversiblen elektrochemischen Prozesse, die an den Grenzflächen zwischen Elektrolyt und Aktiv- bzw. Passivmaterialien ablaufen. Die Modifikation sowohl der Elektrolyt-Zusammensetzung als auch der Oberflächeneigenschaften der Materialien wird untersucht, um den Zusammenhang mit der Zyklen-Lebensdauer der Batterie zu verstehen. Darauf aufbauend soll eine neue Generation von wasser-kompatiblen Materialien entwickelt werden, die schließlich zu verbesserten Lithiumionen-Batterien mit wässrigen Elektrolyten führen. Um das Leistungsmanagement solcher Batterien zu optimieren werden neue Zell-Geometrien basierend auf bipolaren Platten entwickelt.
Projektstatus
- Entwicklung einer neuen Klasse von wässrigen Gel-Elektrolyten, mit hoher Leitfähigkeit und hoher Stabilität (circa 2 V).
- Entwicklung von Aktivmaterialen für negativen Elektroden, mit hoher spezifischer Ladung für wässrige Elektrolyte; Untersuchung von verschiedenen Beschichtungen.
- Entwicklung von Aktivmaterialen für positiven Elektroden, mit hohem Arbeitspotenzial und hoher Stabilität; spezifische Ladung für wässrige Elektrolyten; Untersuchung von verschiedenen Beschichtungen
- Untersuchung idealer Dünnfilm/Elektrolyt Grenzflächen und der Effekte von Beschichtungen
- Erstellung von einer 10-V-Batterie mit fünf Zellen, die auf entwickelten Materialien und Gel-Elektrolyten basiert