Entwicklung und Charakterisierung von Nanomaterialien für neuartige Kathoden von wiederaufladbaren Li-Ionen-Batterien (NanoSiLiKat)

Type of Funding: Foundation Funding, Mercator Research Center Ruhr

Abstract:
Für die elektrische Energiespeicherung und die Elektromobilität werden Batterien mit hoher volumetrischer und gravimetrischer Energiedichte benötigt, die hohe die für die Anwendung typischen Leistungsanforderungen erfüllen. Heutige Lithium-Ionen-Batterien können dies bisher nur unzureichend. Daher müssen neue Materialien gefunden und charakterisiert werden, die eine hohe Kapazität sowie hohe elektrische Ströme zum Laden bzw. Entladen ermöglichen und gleichzeitig sicher und kostengünstig sind. Die höchste Hebelwirkung mit Blick auf die Gesamteffizienz wird von neuen Kathodenmaterialien erwartet, da deren geringe spezifische Speicherdichte bisher das wesentliche Hindernis bei der Steigerung der Gesamtkapazität darstellt. Es sollen daher neue Kathodenmaterialien erforscht und entwickelt werden, die das Potenzial haben, den oben genannten Anforderungen zu genügen. Eine äußerst vielversprechende Materialklasse basiert auf bisher wenig untersuchten Lithium-Metall-Silikaten als elektrochemisch aktivem Material, die im Vergleich zu heutigen Kathodenmaterialien eine nahezu verdoppelte Speicherkapazität aufweisen. Sie lassen sich aus kostengünstigen und gut verfügbaren Elementen herstellen und ihre Giftigkeit sowie ihr Gefährdungspotenzial werden im Vergleich zu heutigen Kathodenmaterialien als gering erachtet.

Project Website

Contact Person at UA Ruhr:
Dr. Hartmut Wiggers, University of Duisburg-Essen

UA Ruhr Researchers:
Prof. Dr. Angelika Heinzel, University of Duisburg-Essen
Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann, Ruhr-Universität Bochum
Prof. Dr. Christof Schulz, University of Duisburg-Essen

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