Kumberg, Diehm

Lithium-Ionen-Batterien gelten auf Grund ihrer Eigenschaften wie hoher Energiedichte, hoher Leistungsdichte sowie langer Lebensdauer als Basis für die Elektrifizierung. Auf diesem Weg sind noch weitere Verbesserungen vor allem hinsichtlich Energie- und Leistungsdichte aber insbesondere hinsichtlich der Produktionskosten möglich und notwendig. In diesem Bereich könnte der Einsatz von hochkapazitiven Elektroden signifikante Vorteile bieten, weswegen deren Eigenschaften und Herstellungsprozess Thema intensiver Forschung sind. Entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Speicher ist die Struktur der Schichten, die maßgeblich von ihrer Zusammensetzung abhängt und zusätzlich durch den Beschichtungs- und Trocknungsschritt beeinflusst werden kann.

In dieser Bachelorarbeit soll der Trocknungseinfluss auf die Mikrostruktur dickschichtiger, hochkapazitiver Elektroden untersucht werden. Hierbei soll aufbauend auf Vorgängerarbeiten insbesondere der Einfluss der Trocknungsrate näher betrachtet werden. Dabei sollen die Eigenschaften einlagig prozessierter Elektroden denen von sequentiell und simultan mehrlagig beschichteten Elektroden bei jeweils gleichen Trocknungsparametern gegenübergestellt werden. Den mehrlagig prozessierten Elektroden soll ein Bindergradient in den unterschiedlichen Schichten vorgegeben werden, sodass eine Minimierung der Trocknungszeit bei Gewährleistung von Mindestanforderungen an Adhäsion, Kohäsion und elektrische Leitfähigkeit erreicht wird. In einer Literaturrecherche soll zunächst der relevante Stand der Forschung dargestellt werden, um damit für die Experimente relevante Parametersätze zu wählen. Die Auswirkung auf die Mikrostruktur, sowie die Mindesthaftkraft wird mithilfe der Adhäsion des partikulären Netzwerkes auf der Stromsammlerfolie beurteilt. Ergänzt wird dies durch Experimente zur Kohäsion der Elektroden bei Umlenkung um ausgewählte Biegeradien und durch Durchgangs-Leitfähigkeitsmessungen.