Joint project
ProLiFest - Veredelung und Prozessierung von Lithiumfolien und -elektroden für Feststoffbatterien
Funder: Federal Ministry of Research, Technology and Space, former: Federal Ministry of Education and Research
Period: 2019-2022
URI: https://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/SucheAction.do?actionMode=view&fkz=03XP0253B
Detailed description:
Die systematische Untersuchung von Lithiumoberflächen mittels oberflächensensitiver Techniken wie ToF-SIMS und XPS war zu Beginn des Projekts noch nicht etabliert. Obwohl einige Studien
bereits deutlich zeigten, dass die Oberflächeneigenschaften von Lithiummetallanoden entscheidend für die Batterieeigenschaften sind, wurde die Lithiumanodenoberfläche in der Regel nicht
oder nur unzureichend charakterisiert. Modifikationen wurden häufig im Vergleich zu „reinen“
Lithiumoberflächen diskutiert, ohne die Eigenschaften der unbehandelten Proben zu kennen. Die
eingehende Charakterisierung der Lithiumoberflächen ist damit ein wichtiger Schritt hin zu leistungsfähigeren Batterien.
Es wurden mechanisch und chemisch modifizierte Lithiummetallfolien auf Ihre Reproduzierbarkeit und Qualität untersucht. Dabei wurden auf durch Walzen modifizierten Lithiumfolien Silikonöl-Reste gefunden. Insgesamt ist die Passivierungsschicht auf den gewalzten Folien jedoch
dünner als auf den nicht-modifizierten Folien und korreliert nicht direkt mit der Passivierungsschicht auf den Ausgangsfolien. Es konnte mittels ToF-SIMS gezeigt werden, dass die Proben homogen sind. Die Qualität von mit Zink beschichteten Lithiumfolien konnte ebenfalls mittels ToFSIMS überprüft und bestätigt werden. Zudem wurde gezeigt, dass die Zinkbeschichtung die Zyklusleistung der Lithiumanode im Vergleich zu unbeschichteten Folien verbessert.
Die systematische Untersuchung von Lithiumoberflächen mittels oberflächensensitiver Techniken wie ToF-SIMS und XPS war zu Beginn des Projekts noch nicht etabliert. Obwohl einige Studien
bereits deutlich zeigten, dass die Oberflächeneigenschaften von Lithiummetallanoden entscheidend für die Batterieeigenschaften sind, wurde die Lithiumanodenoberfläche in der Regel nicht
oder nur unzureichend charakterisiert. Modifikationen wurden häufig im Vergleich zu „reinen“
Lithiumoberflächen diskutiert, ohne die Eigenschaften der unbehandelten Proben zu kennen. Die
eingehende Charakterisierung der Lithiumoberflächen ist damit ein wichtiger Schritt hin zu leistungsfähigeren Batterien.
Es wurden mechanisch und chemisch modifizierte Lithiummetallfolien auf Ihre Reproduzierbarkeit und Qualität untersucht. Dabei wurden auf durch Walzen modifizierten Lithiumfolien Silikonöl-Reste gefunden. Insgesamt ist die Passivierungsschicht auf den gewalzten Folien jedoch
dünner als auf den nicht-modifizierten Folien und korreliert nicht direkt mit der Passivierungsschicht auf den Ausgangsfolien. Es konnte mittels ToF-SIMS gezeigt werden, dass die Proben homogen sind. Die Qualität von mit Zink beschichteten Lithiumfolien konnte ebenfalls mittels ToFSIMS überprüft und bestätigt werden. Zudem wurde gezeigt, dass die Zinkbeschichtung die Zyklusleistung der Lithiumanode im Vergleich zu unbeschichteten Folien verbessert.
Cooperation partners with funding
- University of Giessen
- Westfälische Wilhelms-Universität Münster - University of Münster
