3D-nanoskalige Siliziumanoden für Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte

In diesem Projekt sollen gut kontrollierte und ausgerichtete vertikale 3D-Silizium-Nanostrukturen als Anode für Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, bei denen erwartet wird, dass sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit haben, eine gute Ionenleitfähigkeit ermöglichen und während der Lithiierungs-/Delithiierungsprozesse eine robuste strukturelle Integrität aufweisen.

Während des Projekts werden verschiedene vertikale 3D-Siliziumarchitekturen (d.h. vertikale Si-Nanodrähte) realisiert und dafür Nanolithographietechniken (z.B. Photolithographie, Nanoimprint-Lithographie und kolloidale Nanosphärenlithographie) eingesetzt, um die gewünschten Strukturen herzustellen. Hier soll die Elektronenstrahllithographie aufgrund ihres kostenintensiven Verfahrens nicht berücksichtigt werden.

Zur Verbesserung der Batterieleistung über hybride Nanostrukturen mit höherer Leitfähigkeit und robusteren mechanischen Eigenschaften werden diese gezielt zugeschnittenen Silizium-Nano-Plattformen in kohlenstoffbasierte und polymere Netzwerke integriert. Zum besseren Verständnis der entwickelten nanoskaligen 3D-Strukturen und Vorrichtungen hin zu einem optimalen Anodendesign werden gleichzeitig theoretische Studien und Simulationen durchgeführt, die die technologische Entwicklung von Batterien mit Silizium-Nanoanoden begleiten.

Quelle: https://www.kooperation-international.de/laender/asien/thailand/projekte-thailand/detail-laendereinstiegsseite/info/verbundprojekt-3d-nanoskalige-siliziumanoden-fuer-lithium-ionen-batterien-mit-hoher-energiedichte-t (jüngster Zugriff: 19.10.2022)