Thermische Sicherheitsanalytik von sulfidischen Festkörperbatterien

Der Fokus des Teilvorhabens liegt auf Zelltypen im Labormaßstab mit industrieller Relevanz (Pouchzellen) mit sulfidischen Festkörperelektrolyten (FE), wobei diese als Funktion der Temperatur hinsichtlich der Langzeitstabilität und Sicherheit untersucht werden sollen. Anhand der Daten werden anschließend engere Temperaturgrenzen gezogen, um die optimale Betriebstemperatur für sulfidische SSBs zu ermitteln. Die Stabilität der Zellkomponenten sowie der Grenzflächen soll mit verschiedenen in-operando und ex-situ Techniken wie Impedanzspektroskopie und Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) analysiert werden. Für ein besseres Verständnis der thermischen Stabilität der Zelle werden Studien zur Variation der Zusammensetzung (CAM, FE, Additive) durchgeführt. Auf simulativer Ebene sollen die Strom- und Temperaturverteilungen in sulfidischen SSBs generiert werden. Variiert werden die Zellaufbauten und Zellformate (rund, tabless, pouch), Anzahl an Lagen, Zellgröße, Art der Stromsammler und Schichtdicken sowie Lastprofile, um eine Grundlage für den Vergleich verschiedener Zelltypen zu schaffen. Schlussendlich sollen aus den ermittelten Degradations- und Betriebstemperaturen sicherheitsrelevante Aspekte zum Betrieb von sulfidischen SSBs bestimmt werden, sowie durch experimentelle Daten eine Validierung der Modelle erfolgen.

Quelle: https://festbatt.net/plattformen-und-projekte#c832 (jüngster Zugriff: 02.12.2024)