Description: Das Projekt "Einsatz ionischer Flüssigkeiten als Elektrolyt in Li-Ionen-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. In diesem Vorhaben wurde der Einfluss des Elektrolyten auf die Sicherheit sowie die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Batterien untersucht. Im Zuge dessen sollten ionische Flüssigkeiten (IL) als innovative Elektrolytbasis synthetisiert werden. Ferner sollte die Viskosität des Elektrolyten durch Variation der funktionellen Gruppen sowie der Leitsalzkonzentration und durch Mischung verschiedener ionischer Flüssigkeiten angepasst werden. Die ionische Leitfähigkeit des Elektrolyten auf der Basis ionischer Flüssigkeiten sollte durch Anpassung der Leitsalzkonzentration erfolgen. Die Zyklenstabilität von Testzellen mit den innovativen Elektrolyten sollte demonstriert werden. Insgesamt sollte die Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien durch Substitution der leicht entflammbaren, konventionellen Elektrolyte auf Basis organischer Carbonate verbessert werden bei gleichzeitiger Anhebung der Leistungsfähigkeit im Vergleich zu bekannten Untersuchungen von Elektrolyten auf Basis ionischer Flüssigkeiten. Die Verwendung ionischer Flüssigkeiten als Elektrolyt stellte sich jedoch als nachteilig für die elektrochemische Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Batterien heraus. Zwar konnte die Sicherheit durch signifikante Anhebung des Flammpunktes im Vergleich zu konventionellen Elektrolyten erhöht werden, aber durch limitierte Benetzung der Zellkomponenten sowie einer geringeren ionischen Leitfähigkeit wurde ein rascher Abfall der erzielbaren Entladekapazitäten sowie ein erheblicher Anstieg des Unterschiedes zwischen den Lade- und Entladepotentialen am Beispiel LiFePO4 und Li4Ti5O12 basierter Elektroden beobachtet. Mischungen von verschiedenen ionischen Flüssigkeiten wurden zwar erstellt, aber die Viskosität der Mischungen konnte im Vergleich zu den Einzelkomponenten nicht deutlich reduziert werden. Ferner wurde durch die Mischungserstellung verschiedener ionischer Flüssigkeiten keine signifikante Anhebung der ionischen Leitfähigkeit erzielt. Infolge der gewonnen Erkenntnisse wurden diese Mischungen nicht in Testzellen implementiert. Mittels Mischungen von konventionellen Elektrolyten mit ionischen Flüssigkeiten wurde im Vergleich zur Verwendung reiner ionischer Flüssigkeiten allerdings eine Kapazitätserhöhung sowie eine deutliche Reduzierung des Unterschiedes zwischen den jeweiligen Lade-und Entladepotential von LiFePO4 bzw. Li4Ti5O12 basierten Elektroden erreicht. Im Vergleich zu den konventionellen Elektrolyten wurde die Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien durch Anhebung des Flammpunktes verbessert. Eine wirtschaftliche Nutzung der Ergebnisse ist jedoch aufgrund der reduzierten Leistungsparameter im Vergleich zu Elektrolyten nach dem aktuellen Stand der Technik nicht zu erwarten.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Carbonat ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Elektrochemie ? Elektrolyt ? Ionische Flüssigkeit ? Batterie ? Chemische Analyse ? Energiesystem ? Energietechnik ? Leitfähigkeit ? Stand der Technik ? Synthese ? Vergleichsanalyse ? Viskosität ? Sicherheitsanalyse ? Elektrode ? Flammpunkt ? Haltbarkeit ? Sicherheitsüberprüfung ? Zuverlässigkeit ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2011-02-01 - 2013-07-31
Webseite zum Förderprojekt
http://www.zbt-duisburg.de/fileadmin/user_upload/01-aktuell/05-publikationen/06-Projektberichte/AiF16958N-Abschlussbericht-final-20140120.pdf (Webseite)Accessed 1 times.