NaPhoBatt - Entwicklung nanostrukturierter Übergangsmetallphosphide: hochkapazitive Anoden für zyklenstabile Natrium-Ionen-Batterien

Durch gezielte Variation der Syntheseparameter sollen verschiedene nanostrukturierte TMPs (transition metal phosphides) mit definierter Zusammensetzung an der Bar-Ilan-Universität (BIU) hergestellt werden. Das Hauptaugenmerk an der Technische Universität Dresden (TUD) liegt auf der elektrochemischen Charakterisierung der verschiedenen TMPs. Hierbei liegt das Ziel darin grundlegende Zusammenhänge zwischen der Struktur der TMPs (Nanostrukturierung, Art des Übergangsmetalls, Phosphidierungsgrad) und den elektrochemischen Eigenschaften (Kapazität und Reversibilität) zu erstellen. Neben der Ermittlung der maximalen Sodiierungskapazität ist hierbei vor allem auch die Evaluierung des Einflusses der Anzahl der eingelagerten Natrium-Ionen (Sodiierungsgrad) auf die Zyklenstabilität von hohem wissenschaftlichem Interesse. Des Weiteren sollen verschiedene Ansätze zur Steigerung der Zyklenstabilität evaluiert werden. Diesbezüglich sollen zum einen (stabile) Kohlenstoffschutzschichten auf die TMP-Partikel aufgebracht und zum anderen Kompositanoden aus (hochkapazitiven) TMP-Partikeln und (extrem zyklenstabilen) HC-Materialien untersucht werden. Schlussendlich soll der anwendungsnahe Einsatz der vielversprechendsten TMP-basierten Elektroden als Anode in Natrium-Schwefel (Na-S) Vollzellen evaluiert werden.