Kumberg / Diehm

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.

Frau Kramer soll in ihrer Diplomarbeit die Herstellung und die Eigenschaften von simultan beschichteten Mehrlagenelektroden untersuchen. Zunächst soll anhand einer Literaturrecherche der relevante Stand der Forschung dargestellt werden. Aufbauend auf Vorgängerarbeiten soll die simultane Mehrlagenbeschichtung untersucht werden. Im ersten Schritt sollen unterschiedliche Zusammensetzungen für die Beschichtungspaste ausgewählt und Ansätze mittels eines Dissolvers hergestellt werden. Das rheologische Verhalten der hergestellten Pasten ist zu charakterisieren. Die so hergestellten Pasten sollen anschließend auf deren Beschichtungsstabilität beim simultanen Mehrlagenauftrag mit einer Schlitzdüse untersucht und deren Anwendbarkeit zur Herstellung von Elektrodendoppellagen bewertet werden.

Darauf aufbauend sollen die hergestellten Pasten unter Variation der Trocknungsbedingungen definiert getrocknet werden. Ziel hierbei ist eine Verkürzung der Trocknungszeit bei optimierten Elektrodeneigenschaften. Diese sind zunächst mithilfe von Haftkraftmessungen und Leitfähigkeitsmessungen zu beurteilen. Darüber hinaus sollen für ausgewählte Versuchsparameter elektrochemische Untersuchungen durchgeführt werden, um das Herstellungsverfahren davon ausgehend zu bewerten.