Paul Schmitt
Otto-von-Taube-Gymnasium
Titel der Forschungsarbeit: Auswirkungen von Verpressung und Beschichtung mit Niobat auf NCM851005–basierten Kathoden in Flüssigelektrolytbatterien
Fakultät: TUM School of Natural Sciences
Lehrstuhl: Lehrstuhl für technische Elektrochemie
Betreuung: Robin Schuster
Abstract der Forschungsarbeit
In der folgenden Arbeit wird untersucht, welchen Einfluss die Verpressung oder Beschichtung mit Niobat auf Kathoden mit NCM 851005 als Aktivmaterial hat, indem bei Testzellen über mehrere verschieden schnelle Lade- und Entladezyklen die Kapazität, Spannung und Stromstärke gemessen und und mit unbehandelten Referenzkathoden verglichen wird. Außerdem werden von noch unbenutzten Kathoden jeweils mit und ohne Verpressung Bilder mithilfe eines REM angefertigt, aus welchen die Unterschiede herausgearbeitet wurden. Hierbei wird klar, dass die Verpressung die Kontaktfläche langfristig stark verbessert, wodurch die Kapazität schwächer abfällt, vermutlich aufgrund der Verringerung von Überpotentialen und Nebenreaktionen. Außerdem erleichtern die veränderten Kontaktflächen die schnelle Einlagerung von Lithium, wodurch die Kathoden bei hohen C-Raten weitaus bessere Kapazitäten erreichen. Auch die Beschichtung mit Niobat verringert den Kapazitätsverlust, da durch die Beschichtung die Partikel stabiler bleiben und das Aktivmaterial weniger beschädigt wird. Hierdurch kann das Kathodenmaterial besonders gut anhaltender Belastung standhalten und weiterhin eine vergleichsweise gute Kapazität bereitstellen.