Lithium-Ionen-Batterien

  • Forschungsthema:Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
  • Typ:Studentische Hilfskraft
  • Datum:05/2016 - 07/2016
  • Betreuung:

    Diehm, Riegel

  • Bearbeitung:Karoline Kozubski
  • In Zeiten in denen der Klimaschutz eine immer wichtigere Rolle spielt, gilt es hinsichtlich der Energiegewinnung Alternativen zu den noch dominierenden Primärenergiequellen Erdöl, Erdgas und Kohle zu finden. Neben der enormen Menge an bei der Verbrennung freigesetztem CO2, neigt sich die Verfügbarkeit der fossilen Ressourcen in einigen Jahrzehnten dem Ende zu. Regenerative Energien gewinnen somit aktuell einen immer höheren Stellenwert sowohl in der Technik als auch in der Gesellschaft und der Politik. Ein großes Problem bei elektrisch erzeugter Energie, aus z.B. Wind- und Sonnenenergie stellt dessen Speicherung dar. Eine zukünftig sinnvolle und zurzeit rege diskutierte Möglichkeit bietet die Lithium-Ionen-Akkumulator-Technologie. Die Lithium-Ionen-Batterie besticht neben ihrer hohen spezifischen Energie- und Ladungsdichte vor allem durch die hohe Zahl an Lade- und Entladezyklen. Derzeit profitieren im mobilen Konsumer-Bereich vor allem Laptops, Camcorder und Smartphones von den Vorteilen dieses Akkumulators. Doch auch in der Elektromobilität wird die Lithium-Ionen-Batterie eingesetzt um einen umweltfreundlicheren Ersatz für herkömmliche Verbrennungsmotoren zu schaffen. Gerade hier ist aber noch einiges an Entwicklungsarbeit zu leisten, da es der Technologie für den großflächigen kommerziellen Einsatz im Automobilsektor noch an der zu geringen Energiedichte, Zuverlässigkeit sowie Reichweite fehlt und die Verbreitung bislang an zu hohen Kosten scheiterte.

     

    Abbildung 1: Auf ein Kupfersubstrat kontinuierlich beschichtete Lithium-Ionen-Battrie-Anode im TFT-Beschichtungs- und Drucklabor.

     

    Ein wichtiger Teilschritt bei der Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie ist das Beschichten der Elektroden. Diese studentische Arbeit soll sich mit dem Schlitzgussverfahren beschäftigen, welches sich in besonderer Weise zur Verbesserung der Leistungsattribute der Batterie eignet. Zu den Tätigkeiten dieser studentischen Arbeit zählt neben dem experimentellen Teil im TFT-Beschichtungs- und Drucklabor auch die wissenschaftliche Aufarbeitung der Versuchsdaten.

     

    Abbildung 2: Zur Mehrlagenbeschichtung eingesetzter Schlitzgießer, entwickelt an der Arbeitsgruppe.

     

    Anforderungen:

    Interesse an der Forschung
    Technisches Verständnis
    Selbstständiges Arbeiten

    Kontakt:

    Dipl.-Ing. Ralf Diehm

    Geb. 10.91, Zi. 308
    Tel.: +49 721 608-48070
    ralf.diehm@kit.edu
     

    Dipl.-Ing. Anna-Lena Riegel

    Geb. 10.91, Zi. 309
    Tel.: +49 721 608-48723
    anna-lena.riegel@kit.edu