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Forschungszentrum Jülich GmbH

Unternehmenskommunikation

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 511: Neue Werkstoffe, Nanotechnologie; KIT

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 523: Werkstoffinnovationen, Batterie; Hereon, KIT

Bundesministerium für Bildung und Forschung
Referat 525: Batterieforschung; KIT

Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

Die Zersetzung von Festelektrolyten stellt einen bedeutenden Engpass für aktuelle Festkörperbatterien dar, insbesondere im Hinblick auf Redox-Prozesse an Elektrodenoberflächen, einschließlich der Li-Metall-Grenzflächen und Verbundkathoden. Hochohmige Grenzflächen (aufgrund reaktiver Ablagerungen) beeinträchtigen den Ladungsträgertransport und schränken dadurch die erreichbaren elektrochemischen Eigenschaften wie beispielsweise die Ladekapazität, die Zyklen-Stabilität und die Lebensdauer von elektrochemischen Speichergeräten ein. Studien während der ersten LISI-Phase haben gezeigt, dass die derzeitigen Degradationsmechanismen von den Materialeigenschaften an der Grenzfläche abhängen. Daher werden die Forschungsaktivitäten im Rahmen von LISI-2 neue Materialien, wie z.B. beschichtete aktive Kathodenmaterialien (z. B. LiNbO3 auf NMC), polymerbasierte Schutzschichten auf Li-Metallelektroden und "anodenfreie" Zelldesigns berücksichtigen, wodurch sich neue Möglichkeiten und wissensbasierte Strategien zur Gestaltung von Elektroden-Elektrolyt-Interphasen ergeben.

Methodisch werden die gemeinsamen Forschungsanstrengungen durch Integration experimenteller Messungen und Computersimulationen gefördert. Trotz beachtlicher Erfolge in der ersten Förderperiode von LISI haben die Aktivitäten insgesamt nur an der Oberfläche gekratzt, so dass die wichtigsten Merkmale der Forschungsstrategie von LISI-2 denen von LISI ähneln. Dazu gehören (1) die Analyse von Ladungstransfermechanismen, (2) die Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Grenzflächen/Interphasen und die Untersuchung ihrer transienten Veränderungen sowie (3) die Überwachung lokaler Defektbildungen bei höheren Stromdichten.

Quelle: https://www.fz-juelich.de/de/iek/iek-9/projekte/lisi-2-lithium-solid-electrolyte-interfaces (jüngster Zugriff: 17.06.2024)

Lithium-Solid-Electrolyte Interfaces

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung
Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9)

Grundlagen der Elektrochemie (IET-1)

Herr Prof. Dr. Rüdiger-Albert Eichel

Prof. Dr.

Forschungszentrum Jülich GmbH Institute of Energy Technologies (IET) Grundlagen der Elektrochemie (IET-1)

Institute of Energy Technologies (IET)

Herr Dr. Chih-Long Tsai

Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Projektträger: Forschungsförderung | VDI Technologiezentrum Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Projektträger: Forschungsförderung | VDI Technologiezentrum

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung
Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

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Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Forschungszentrum Jülich GmbH Institute of Energy Materials and Devices (IMD) Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Institute of Energy Materials and Devices (IMD)

[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

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Justus-Liebig-Universität Gießen

Presse, Kommunikation und Marketing

Arbeitsgruppe Prof. Dr. Jürgen Janek

Justus-Liebig-Universität Gießen Physikalisch-Chemisches Institut Arbeitsgruppe Prof. Dr. Jürgen Janek

Physikalisch-Chemisches Institut

Herr Prof. Dr. Jürgen Janek

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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Der FRM II (TUM) wird mit seiner Expertise von besonderen Charakterisierungsmethoden, insbesondere der Nutzung von Neutronentechniken sowie spezieller Röntgentechniken, die verschiedenen Untersuchungsmethoden unterstützen bzw. ergänzen. Insbesondere die oberflächennahe Methode der Neutronentiefenprofilanalyse stellt hier ein einzigartiges Werkzeug dar um mit einer hohen Lithium Empfindlichkeit Informationen über die Lithium Dichte und Lithium Bewegung und deren Reaktionen zu erhalten. Dies ist besonders an den Grenzschichten von großem Vorteil, da hier auch andere chemische Phasen mit anderen Lithium Dichten vorliegen. Die ergänzenden Methoden wie die Diffraktion mit Neutronen oder Röntgenstrahlung (in besonderen Fällen auch der Synchrotronstrahlung mit einer Zusammenarbeit mit dem Argonne National Lab) ergeben genauere Informationen zu den chemisch beteiligten Phasen während des Lade- und Entladevorganges bzw. bei Alterungsstudien. Die verschiedenen Methoden wie Diffraktion oder Kleinwinkelstreuung unter Nutzung auch unterschiedlicher Sonden wie Neutronen- und Röntgenstrahlung sind komplementär zueinander und häufig ergibt sich erst aus dem Gesamtbild das Verständnis für den Mechanismus. Es werden sowohl einzelne Elektroden oder andere Komponenten der Zelle wie auch komplette Pouchzellen der Konsortiumspartner untersucht.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/foerderung/projekte/detail/info/lisi-2-lithium-solid-electrolyte-interfaces-2-phase-1 (jüngster Zugriff: 17.06.2024)

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Technische Universität München

Presse und Medien

Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz

Kommunikation

Technische Universität München Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz

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Großforschungsaufgaben, Campus Nord

Karlsruher Institut für Technologie Großforschungsaufgaben, Campus Nord

Karlsruher Institut für Technologie

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Helmholtz-Institut Ulm

Marketing & Öffentlichkeitsarbeit

lisi-2

LISI-2

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Laufzeit	01.10.2022 - 30.09.2025
Ausführende Stelle	FZ Jülich • IET • IET-1
Standort	Jülich
Fördersumme	1.293.198,00 €
Projektvolumen	1.293.198,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

LISI-2

Lithium-Solid-Electrolyte Interfaces

Projektbetreuung als

Grundlagen der Elektrochemie (IET-1)

Forschungszentrum Jülich GmbH

Förderung

Arbeitseinheit TZ-PT: Physikalische Technologien / Laserforschung und Lasertechnik

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

LISI-2

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Arbeitsgruppe Prof. Dr. Jürgen Janek

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz

Teilprojekt 4

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Helmholtz-Institut Ulm

Teilprojektleitung

Grundlagen der Elektrochemie (IET-1)

Teilprojektleiter*in

Pressekontakt

Verbundprojektkoordination

Grundlagen der Elektrochemie (IET-1)

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

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