Materialforschung an LiMPO4 für Lithium-Ionen Batterien

Ziel des Vorhabens ist ein verbessertes Verständnis von Kathodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien. Trotz einer Vielzahl an Untersuchungen zur Synthese, Struktur, elektrochemischen oder Transporteigenschaften existieren nur wenige fundamentale thermodynamische Untersuchungen. Insbesondere betrifft dies experimentelle Daten zur Wärmekapazität, zur Wärmeausdehnung und zum Transport entlang der verschiedenen Kristallrichtungen. Das Fehlen dieser für das Verständnis und die Anwendung wichtigen Parameter ist in erster Linie auf nicht vorhandene Einkristalle zurückzuführen. Daher sollen in dem vorliegenden Projekt solche Einkkristalle gezüchtet und charakterisiert werden (Heidelberg), während Messungen des Transports und der Wärmekapazität am neuen Physical Properties Measurement Device der Fayoum Universität stattfinden sollen. Im Ergebnis erlauben diese Messungen die Untersuchung der anisotropen Eigenschaften ohne Störungen durch Oberflächen, die in den üblicherweise untersuchten Pulvermaterialien auftreten. Das Projekt widmet sich daher sowohl der Züchtung dieser Modellsysteme als auch der Untersuchung fundamentaler und anwendungsrelevanter Parameter. Dazu werden die komplementären Möglichkeiten der Projektpartner in den Bereichen Kristallzüchtung und ionischer Transport (deutsche AG) sowie thermodynamischer Größen, elektronischer und Wärmetransport (ägyptische AG) gemeinsam genutzt.