EU - NanoPoLiBat - Nano Materials for Polymer Lithium Batteries

Silizium (Si) ist ein hochattraktives Aktivmaterial für die nächste Generation von LIBs. Gegenüber dem Standardmaterial, dem graphitischen Kohlenstoff, weist es eine mehr als 10-mal höhere Li-Speicherfähigkeit bei der Li- Legierungsbildung auf. Leider gehen bei herkömmlichen Si-Elektroden mit der großen Lithiumaufnahme auch enorme Volumensänderungen von mehr als 300% einher. Diese dimensionelle Instabilität führt schnell zur Dekontaktierung des Si und deshalb zu Kapazitätsverlusten. Deshalb beschreitet ICTAS zusammen mit seinem Partner im Haus, dem Institut für Anorganische Chemie, ganz neue Synthesewege. Aus einem Silan-Precursor wird direkt auf einem Graphitkern ein nanostrukturiertes Komposit mit amorphem Si hergestellt. Über die Nano-Strukturierung werden die Dimensionsänderungen besser verkraftet, und der weitgehend dimensionsstabile Graphit übt eine mechanische Pufferwirkung zwischen den Si-Zentren aus. Es ist gelungen, ein Komposit mit mehr als der doppelten Kapazität des Graphits zu entwickeln. Das Ziel von NanoPoLiBat ist, das Nano-Si/Graphit-Komposit zu einem kommerziell einsetzbaren Produkt weiter zu entwickeln. Projektpartner: VARTA Microbattery (D),das Fraunhofer-Institut für SiliCatforschung (D), die Universität von Amiens (F) und die Universität von Cordoba (E).