Neue Publikation über eine kostengünstige Herstellungsmethode von Kompositkathoden für Festkörperbatterien in Advanced Science
Festkörperbatterien sind sicherer und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, da sie keinen brennbaren flüssigen Elektrolyten enthalten. Neue Herstellungsverfahren für Kathoden sind entscheidend, um die Produktion zu vereinfachen, die Kosten zu senken und die Effizienz der Batterien für den großtechnischen Einsatz zu optimieren. Eine neue Methode zur Herstellung von LLZO/LiCoO2-Verbundkathoden könnte die Produktion von Festkörperbatterien revolutionieren. Am IEK-1 wurde eine neue Methode zur Herstellung von Kompositkathoden für Festkörperbatterien untersucht, bei der Li7La3Zr2O12 (LLZO) direkt in den Herstellungsprozess der Kathode integriert wird. Der innovative Ansatz macht vorgefertigte LLZO-Pulver überflüssig, indem LLZO aus Metalloxid-Edukten in einem einzigen Schritt während des Sinterns gebildet wird. Dies vereinfacht die Produktion, senkt die Kosten und spart Energie. Das Verfahren nutzt den Folienguss, der eine großflächige, kontinuierliche Produktion von hochdichten Kompositkathoden ermöglicht. Optimierte Mikrostrukturen garantieren dichte, phasenreine Kathoden ohne unerwünschte Nebenphasenbildung. Diese Kathoden wurden in Festkörperzellen mit Lithium-Metall-Anoden getestet und zeigen eine wettbewerbsfähige Kapazität, obwohl weitere Verbesserungen zur Optimierung der Zyklusstabilität erforderlich sind.
Quelle: V. Kiyek, C. Schwab, W. S. Scheld, C. Roitzheim, A. Lindner, W. Menesklou, M. Finsterbusch, D. Fattakhova-Rohlfing, O. Guillon
Direct Precursor Route for the Fabrication of LLZO Composite Cathodes for Solid-State Batteries. Advanced Science 2024, 2404682.