Neue Batteriekonzepte unter Einsatz galvanotechnischer Verfahren
Akkumulatoren als wiederaufladbare Stromspeicher sind heute in modernen Anwendungen wie den Portable Electronics, der Elektromobilität sowie in dezentralen, stationären Stromspeichern von immenser Bedeutung. Häufig stellt ihre Leistungsfähigkeit eine Limitierung für das gesamte System dar, wie es zum Beispiel bei der Laufzeit von Smartphones oder der Reichweite von vollelektrifizierten Fahrzeugen der Fall ist.
Um diese Leistungsfähigkeit, die sich in charakteristischen Größen wie der gravimetrischen und volumetrischen Energie- bzw. Leistungsdichte, der Ratenfestigkeit (Stichwort Schnellladefähigkeit) oder der Lebensdauer widerspiegelt, weiter zu verbessern, werden verschiedene Wege beschritten. Am Forschungsinstitut für Innovative Oberflächen FINO wird ein Lösungsansatz verfolgt, bei dem unter Anwendung neuer galvanotechnischer Verfahren neuartige Elektrodenstrukturen realisiert bzw. die Art und der Anteil der elektrochemisch inaktiven Elektrodenbestandteile geändert wird.
Der Vortragsblock beleuchtet aktuelle Ergebnisse verschiedener neuer galvanotechnischer Ansätze zur Leistungssteigerung moderner Kathoden, Anoden und Separatoren. Zum einen wird das patentierte Verfahren der Kompositgalvanoformung zur Herstellung neuer Folienverbundmaterialien als Elektrodenfolien vorgestellt. Hierbei können verschiedene, zum Teil funktionalisierte Aktivmaterialien wie Schwefel für Lithium/Schwefel-Akkumulatoren aber auch Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Akkumulatoren eingesetzt werden. Dieses Verfahren ist eine völlig neue und innovative Vorgehensweise. Aktuell wird für Lithium/Schwefel-Akkumulatoren an einer Gegenüberstellung dieses Verfahrens zum Stand der Technik gearbeitet, um eine Aussage zur Leistungsfähigkeit und den zu erwartenden Herstellkosten der möglichen neuen Kathodenmaterialien zu erhalten.
In einem weiteren Beitrag wird ein innovatives Lithium/Schwefel-Semi-Flow-Konzept auf Basis hochstrukturierter Aluminiumlegierungspartikel vorgestellt.
Den Abschluss des Vortragsblocks bildet die Präsentation funktionalisierter Separatoren auf Basis von anodisiertem Aluminium für Akkumulatoren mit 3D-Metallschaumelektroden.
https://oberflaechentage.zvo.org/videos/oberflaechentage-2019.html
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