Monolithische, faserbasierte Hybrid-Kathodenmaterialien für zyklusstabile Lithium-Schwefel-Hochleistungsbatterien mit großer spezifischer Oberfläche

Im Projekt sollen Schwefel/Polyacrylnitril (SPAN)-Komposite untersucht werden. Der SPAN-Komposit soll als monolithischer-, Faser- sowie als Monolith/Faser-Hybrid-Komposit ausgestaltet sein und charakterisiert werden. Die erhaltenen Ergebnisse sollen mit der chemischen Struktur und Morphologie korreliert und für weitere Optimierungen herangezogen werden. Neben der Polymersynthese für das Monolith-Design und die Monolith-Synthese (Anpassung der Porosität), müssen dazu faserbasierte Hybrid-PAN-Materialien, die Infiltration der PAN-basierten Hybridmaterialien mit Schwefel, die Umwandlung in SPAN, die Charakterisierung der SPAN-Materialien, adressiert werden. Analysen werden Rasterelektronenmikroskopie, XRD-Analysen, Analysen zur Ausrichtung und Porosität, thermische Analyseverfahren sowie XPS-Verfahren beinhalten. Neuartige Copolymere auf PAN-Basis sowie PAN-basierte Polymermischungen werden entwickelt um Fasern mit unterschiedlichem Dehnungsverhältnis und Titer für monolithische faserbasierte Hybrid-SPAN-Materialien zu erhalten. lonische Flüssigkeiten sollen für den Einsatz als Elektrolyte in Li-S-Batterien entwickelt und hergestellt werden. Schließlich sollen elektrochemische Lade und Entladetests, die mit realen Bedingungen vergleichbar sind, im Hinblick auf die Anwendung im Bereich Elektromobilität durchgeführt werden. Das Unternehmen führt die zusätzlichen elektrochemischen Tests im Hinblick auf die Anwendung im Bereich Elektromobilität durch. Hierzu gehören spezielle Ladungs- und Entladungstests, die mit realen Bedingungen vergleichbar sind. Die spezielle Charakterisierung der SPAN-basierten Kathodenseite (und der Lithium- oder Silizium-Anodenseite) anhand von XPS-Verfahren erfolgt ebenfalls, um den Alterungsmechanismus zu untersuchen, zu verstehen und zu verbessern.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=%2201169972/1%22&v=10&id=333524 (jüngster Zugriff: 11.11.2024)