OsabanPlus - Operando-Oberflächenanalytik für Batterien mit 3D-strukturierten Anoden mit hoher Leistung und langer Nutzungsdauer Diagnose und Vollzellparameter

Der Umfang von OsabanPlus geht über ein einfaches Folgeprojekt hinaus. Das bessere Verständnis der Degradation an der Anoden-Elektrolyt-Grenzschicht ist für die Entwicklung einer Elektrode mit hoher Energiedichte von entscheidender Bedeutung. Aber auch die Degradation an der Kathoden-Elektrolyt-Grenzschicht sind von großer Bedeutung und werden in der Literatur immer mehr thematisiert. Daher deutet der Projektname OsabanPlus darauf hin, dass nun die positive Elektrode (d. h. die Kathode) untersucht werden soll, um so fortgeschrittene Kenntnisse sowohl über die Anode als auch über die Kathode zu gewinnen, die zu optimierten Batterien im Labormaßstab führen. Im Detail werden hierfür maßgeschneiderte operando Messmethoden als auch neue Materialien über einen Feedbackloop zwischen den Projektpartner hinsichtlich besserer Batterieleistungsfähigkeit eingesetzt. Das Teilvorhaben der JLU zielt hauptsächlich auf die Herstellung und elektrochemische sowie analytische Untersuchung von neuen Kompositanoden, bestehend aus CAAM, Festkörperelektrolyten (engl.: solid electrolyte; SE) und leitenden Kohlenstoffen (engl.: conductive carbon), ab. Das hierbei generierte Wissen soll genutzt werden, um die Kompositanoden für den Einsatz in quasi-Festkörperbatterien (engl.: quasi-solid-state batteries; quasi-SSB) zu optimieren. Dabei wird das Arbeitsziel in drei Teilzeile unterteilt. Neben der Verwendung von Kompositanoden in Lithium-basierten quasi-SSBs, sollen im Rahmen des Teilvorhabens die bereits in Osaban untersuchten ZnO@CNovel Elektroden in alkalischen wässrigen Elektrolyten weiter untersucht werden. Um die Zyklenstabilität zu erhöhen, sollen die LDH-geschützten ZnO@CNovel Elektroden (Herstellung: Kyoto Universität) mittels elektrochemischen sowie analytischen Methoden untersucht werden.