Institut für Thermische Verfahrenstechnik

Lithium-Ionen-Batterien

  • Forschungsthema:Aufklärung charakteristischer Stadien der Morphologieausbildung bei der Trocknung hochkapazitiver Batterieelektroden
  • Typ:Bachelorarbeit
  • Datum:abgeschlossen 10/2017
  • Betreuer:

    Kumberg, Diehm

  • Bearbeiter:Christian Wachsmann
  • Mit dem Ziel die Energiewende in Deutschland zu verwirklichen, nimmt die Bedeutung von Energiespeichersystemen immer weiter zu, insbesondere für die kommende E-Mobilität. Lithium-Ionen-Batterien gelten auf Grund ihrer Eigenschaften wie hoher Energiedichte, hoher Leistungsdichte sowie langer Lebensdauer als Basis für die Elektrifizierung. Auf diesem Weg sind noch weitere Verbesserungen vor allem hinsichtlich Energie- und Leistungsdichte aber insbesondere hinsichtlich der Produktionskosten möglich und notwendig. In diesem Bereich könnte der Einsatz von hochkapazitiven Elektroden signifikante Vorteile bieten, weswegen deren Eigenschaften und Herstellungsprozess Thema intensiver Forschung sind. Entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Speicher ist die Struktur der Schichten, die maßgeblich von ihrer Zusammensetzung abhängt und zusätzlich durch den Beschichtungs- und Trocknungsschritt beeinflusst werden kann. Herr Wachsmann soll in seiner Bachelorarbeit den Trocknungseinfluss auf die Mikrostruktur dickschichtiger, hochkapazitiver Elektroden untersuchen. Hierbei soll ein spezielles Augenmerk auf das Trocknungsverhalten dicker gegenüber dünner Elektrodenschichten gelegt werden. In einer Literaturrecherche soll zunächst der aktuelle Stand der Forschung dargestellt werden. In Experimenten sollen dann Trocknungsverlaufskurven von Schichten verschiedener Dicken aufgenommen werden. Diese Untersuchungen sollen mit Versuchen zum Einfluss der Trocknungsrate und Trocknungstemperatur auf die Ausbildung von Bindergradienten innerhalb der Schichten gekoppelt werden. Dabei liegt der Fokus der Arbeit auf der Identifikation von charakteristischen Punkten während der Trocknung des partikulären Systems bei Gegenüberstellung von dicken und dünnen Elektrodenschichten.