Xin Gao

 

Herstellung und Charakterisierung von Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 Elektrolytmaterialien für Festkörper Lithium – Ionen Batterien

Lithium-Ionenbatterien in denen anorganische Festkörperelektrolyte verwendet werden, sind eine Technologie die hohen Sicherheitsstandards genügt, da Schadensfälle in Folge einer Überhitzung wie sie bei Verwendung von Flüssigelektrolyten vorkommen können ausgeschlossen sind. In Bezug auf die Schlüsselkomponente in diesen Batterien, den Festkörperelektrolyten, sind in vielen Bereichen der Materialwissenschaft – in Polymerforschung, Festkörperchemie und Elektrochemie umfangreiche Untersuchungen im Gange. Dabei ist unter den Lithium-Ionenleitenden Festkörperelektrolyten Lithium-Aluminium-Titanphosphat (LATP) mit der Zusammensetzung Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 eines der vielversprechendsten Materialien.

Im Rahmen der Masterarbeit werden LATP Pellets mittels Trockenformgebung d.h. durch uniaxiales Pressen mit kaltisostatischer Nachverdichtung hergestellt und bei verschiedenen Temperaturen gesintert. Die Keramiken werden hinsichtlich ihrer Dichte, der Kristallstruktur und der Mikrostruktur charakterisiert. Die ionische Leitfähigkeit wird der Keramiken wird in Stahlblock-Zellen gemessen. Langfristiges Ziel der Arbeiten an den Festkörperelektrolyten ist die Integration dieser Keramiken in eine Festkörperbatterie sowie die Untersuchung des Lade- und Entladeverhaltens.