Li-Batterie Elektroden bestehen aus elektrochemisch aktiven Materialien, Bindern und Leitfähigkeitszusätzen. Die Herstellung der Elektroden von kommerziell verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien beruht bislang auf einem Bindersystem aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) als Polymer und N-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP) als Lösungsmittel. Die Substitution des PVDF-Binders und des toxischen Lösungsmittels NMP durch wasserlösliche Polymere bietet das Potenzial, sowohl die Umweltbelastung bei der Batterieproduktion als auch die Kosten der Li-Ionen-Batterien deutlich zu reduzieren. Projektziel ist die Entwicklung eines Beschichtungsprozesses zur Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien auf Basis umweltfreundlicher Bindersysteme. Dazu erfolgt im ersten Schritt eine Optimierung der mit den neuen Bindern hergestellten Elektrodenstrukturen, um das Leistungspotenzial der aktiven Materialien im Zusammenspiel mit wasserlöslichen Bindern voll auszunutzen. Im zweiten Schritt geschieht die Übertragung der im Labormaßstab ermittelten Struktur-Eigenschaftsbeziehung auf die Elektrodenherstellung im Technikumsmaßstab. Dieses Vorhaben richtet sich einerseits an Hersteller von Li-Ionen Batterieelektroden, die für die Einführung neuer Technologien gesicherte Erkenntnisse zum elektrochemischen Verhalten der Elekt-roden benötigen, sowie an Unternehmen des Anlagenbaus, die wesentliche Informationen für die Anpassung der Beschichtungstechnologie auf die Verarbeitung wasserbasierter Elektrodenpasten erhalten.
Forschungsstellen:
Zentrum für Brennstoffzellen gGmbH
Carl-Benz-Str. 201, 47057 Duisburg
www.zbt-duisburg.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologie und Systeme IKTS
Michael-Faraday-Str. 1, 7629 Hermsdorf
www.ikts.fraunhofer.de
Universität Duisburg-Essen Fak 5, Abt. Maschinenbau Professur Energietechnik
Lotharstr. 1, 47057 Duisburg
www.uni-duisburg.de/FB7/FG02/home.htm
