Neue Anoden- und Elektrolyt-Materialien für Lithium-Hochleistungsbatterien, Einfluss auf die SEI, elektrochemische Charakterisierung und Transportvorgänge (Teilprojekt PAK 177)

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Description

Es werden neue Anoden- und Elektrolytmaterialien für Lithium-Batterien mit hoher Energiedichte entwickelt. Mehrkomponentige Anodenmaterialien (Legierungen und in­termetallische Verbindungen) sollen überwiegend auf der Basis der Elemente C, Si, B, Al, Sn synthetisiert und charakterisiert werden. Hohe Lithiumkapazität und Zyklierbarkeit stehen dabei im Vordergrund. Neue Elektrolytmembranen sind auf der Basis von Poly­meren und polymermodifizierten Hybrid- und Gelmaterialien herzustellen und zu testen. Wesentliche Ziele sind die elektrochemische Langzeitstabilität in den angestrebten Hochvoltbatterien und erhöhte Kurzschlusssicherheit durch eine besondere chemische und mechanische Stabilität.Ladungstransport, Diffusion, Mikrostruktur, elektrochemische Kinetik und Stabilität von Anoden- Kathoden- und Elektrolytmaterialien und ihren Grenzflächen (SEI) sollen syste­matisch mit NMR-Methoden und elektrochemischen Messtechniken untersucht werden. In enger Abstimmung mit den übrigen beteiligten Antragstellern in der DFG-Initiative sol­len im ersten Dreijahreszeitraum verschiedene aussichtsreiche Materialkombinationen in Batteriemodellen getestet und damit die Voraussetzung für die nachfolgende engere Materialauswahl und Weiterentwicklung geeigneter Hochenergiespeicher geschaffen werden.