Kumberg

In Zukunft werden Stromspeicher zu immer wichtigeren Teilen der Energiesysteme, insbesondere für die kommende E-Mobilität. 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 Themen intensiver Forschung sind.Aufgaben / Arbeiten:Im Rahmen ihrer Bachelorarbeit soll Frau Eymann den Porenentleerungsmechanismus bei der Trocknung von Doppellagen unterschiedlicher Porenradienverteilungen untersuchen. Hierzu soll Frau Eymann wasserbasierte Graphitpasten unterschiedlicher Aktivmaterialien simultan aufeinander beschichten und trocknen. Der Trocknungsprozess der Elektrodenschichten soll zunächst im Detail untersucht und die trockenen Elektroden charakterisiert werden. Darauf aufbauend soll in unterschiedlichen Konfigurationen der Porenentleerungsmechanismus aufgeklärt werden. Das Ziel insgesamt ist es, ein Verständnis dafür aufzubauen, wie sich der Trocknungsprozess durch das Einbringen unterschiedlicher Porenradien gezielt beeinflussen lässt, um kapillaren Bindertransport zu minimieren. Zur Beurteilung der trockenen Elektroden sollen Haftkraft- und Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt werden, sowie ggf. die Mikrostruktur mittels eines Lichtmikroskops beurteilt werden. Für ausgewählte Versuchsparameter sollen elektrochemische Untersuchungen der Elektroden durchgeführt werden, um den Einfluss auf die Zellperformance zu überprüfen.