Transportkinetik in Batterielektroden

• Antragsteller: Professor Dr. Guido Schmitz
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492318587

Mit Hilfe eines optisch-mikroskopischen Verfahrens soll der Li-Ionen-Transport in Dünnschicht-Batterieelektroden experimentell untersucht werden. Ziel ist zunächst die Bestimmung der Li-Diffusiongeschwindigkeit in Abhängigkeit von lokaler Zusammensetzung und Temperatur in zwei Oxiden mit einem hohen Anwendungspotential (Li4Ti5O12, LiMn2O4). Über diese grundlegende Quantifizierung des Diffusionskoeffizienten und Aktivierungsenergien liegt ein besonderer Fokus auf dem Transport über und entlang von Grenzflächen. So sollen mögliche Transportbarrieren oder Kurzschlusstransportpfade nachgewiesen und quantifiziert werden. Die Abhängikeit von Grenzflächentransportkoeffizienten von der lokalen Zusammensetzung soll geprüft und mit Hilfe von Monte-Carlo Simulation und einer kinetischen Theorie des mittleren Feldes erklärt werden. Der mögliche Einfluss der Korngrenzen soll durch Vergleich verschiedener Mikrostrukturen geklärt und quantifiziert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen