Description: Das Projekt "Kalium-basierte Festkörperbatterien für Technologiediversität und Resilienz, KAFEBAR - Kalium-basierte Feststoffbatterien für Technologiediversität und Resilienz" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bayreuth, Lehrstuhl Anorganische Aktivmaterialien für elektrochemische Energiespeicher.Das Ziel des Projekts KaFeBar ist die Untersuchung und Evaluierung von K-SSB; hierfür müssen neue Festelektrolyte (FE) und neue aktive Materialien (AM) entwickelt werden. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Synthese, Charakterisierung und Verbesserung der positiven Elektrodenmaterialien (Kathoden, KAM). Aus der verfügbaren Literatur geht hervor, dass geschichtete Materialien, die den Grundstein für Li-Ionen-Batterien bilden, in K-basierten Zellen aufgrund der geringen erreichbaren spezifischen Kapazitäten nicht vielversprechend sind. Daher wird sich dieser Teil hauptsächlich auf sogenannte polyanionische Materialien konzentrieren, d. h. KxM’M‘‘(XO4)Ay, wobei X = S, P, Si, M ein Übergangsmetall und A ein mögliches zusätzliches Anion wie F oder O ist. Bevorzugt werden häufig vorkommende Übergangsmetalle wie Fe und Mn, aber auch alternative Elemente zu den gut etablierten Ni und Co werden in Betracht gezogen, wie V, Ti und Cr. Die KAMs werden vorzugsweise durch Festkörperverfahren synthetisiert, aber auch alternative Verfahren wie Sol-Gel und Sprühtrocknung werden untersucht. Die Details der Kalzinierungen werden durch In-situ-Röntgendiffraktion (XRD) geklärt. Die KAMs werden strukturell und morphologisch detailliert charakterisiert, und ihre elektrochemische Leistung wird in K-Halbzellen getestet. Das Zyklusverhalten wird durch detaillierte Operando-Röntgenbeugungsmessungen getestet, um mögliche Degradationsmechanismen zu verstehen. Auch Post-mortem-Proben werden in dieser Hinsicht untersucht. Die entwickelten KAMs (in mehreren Generationen aufgrund ständig verbesserter Formulierungen) werden den Projektpartnern zur Integration in vollständige K-SSBs zur Verfügung gestellt. Die Rückmeldungen der Partner, insbesondere in Bezug auf die Kompatibilität zwischen KAM und FE, werden berücksichtigt, um weitere verbesserte Materialien zu entwickeln, die auf dem vollen SSB-Niveau arbeiten können.
SupportProgram
Origins: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Lithium-Ionen-Akkumulator ? Resilienz ? Elektrochemische Energiespeicherung ? Anionen ? Kalzinierung ?
Region: Bayern
Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2023-10-01 - 2026-09-30
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