Diehm

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 nden. 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 groÿes Problem bei elektrisch erzeugter Energie, aus z.B. Wind- und Wasserkraft, stellt dessen Speicherung dar. Eine zukünftig sinnvolle und zur Zeit rege diskutierte Möglichkeit dafür bietet die Lithium-Ionen-Akkumulator-Technologie. Die Lithium-Ionen-Batterie besticht neben ihrer hohen spezi schen Energie- und Ladungsdichte vor allem durch das Fehlen eines Memory-Eekts, was eine unbegrenzte Zahl an Lade- und Entladezyklen erlaubt. Derzeit pro tieren 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 schaen. 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 der Elektrodenherstellung im mehrlagigen Schlitzgussverfahren beschäftigen, welches sich in besonderer Weise zur Verbesserung der Leistungsattribute der Batterie eignet. Durch die gezielte Komponentenverteilung in der Elektrode sind hierbei sowohl optimierte Eigenschaften als auch Gewichts- und Kosteneinsparungen bei der Herstellung denkbar. Zur Untersuchung der Eigenschaften mehrlagig beschichteter Zellen, sollen im Pilotmaßstab Elektroden "Rolle-zu-Rolle" hergestellt werden, welche im Anschluß von geeigneter Stelle auf ihre elektro-chemischen Eigenschaften untersucht werden. Zu den Tätigkeiten dieser studentischen Arbeit zählt neben dem experimentellen Teil im TFT-Beschichtungs- und Drucklabor auch die wissenschaftliche Aufarbeitung der Versuchsdaten.