InCa-M - Grenzflächen in Festkörper-Kompositkathoden und Metallanoden - Verständnis der Korrelation von Mikrostruktur und Performance

Im Projekt InCa-M steht das tiefere Verständnis von Transporteigenschaften und der Stabilität der Grenzflächen in Kompositelektroden im Fokus. Im Fall der Kompositkathode soll der Einfluss der Elektrodendicke, welche maßgeblich für die Flächenkapazität verantwortlich ist, auf die Transporteigenschaften und Alterungseffekte untersucht werden. Die Degradationskinetik von Kompositanoden soll mit Hilfe von einem quantitativen Model beschrieben werden. Zusätzlich zu den Untersuchungen an Kompositelektroden soll die Grenzflächenstabilität zwischen Lithium Metall und dem Festkörperelektrolyten analysiert werden. Die breite Aufstellung des Konsortiums erlaubt eine leistungsstarke Kombination von fortschrittlichen Charakterisierungstechniken und Modellierungen zum Einsatz, um diese Fragestellungen zu klären. Der Schwerpunkt am KIT liegt auf der DRT-basierten Analyse elektrochemischer Prozesse in Vollzellen und der Modellierung von Verbundelektroden mittels Kettenleitermodellen. Das Materialsystem LCO (beschichtet mit LiNbO3) mit SE(C) (Verbundkathodenseite), SE(A) (Anodenseite) und verschiedenen Anodenmaterialien wie Graphit und Lithium wird unter Anwendung einer modellbasierten Korrelation von Impedanzspektren und Mikrostrukturrekonstruktionen untersucht. Die erforderlichen Zelltests sowie die Herstellung der zu untersuchenden Zellen werden im Rahmen von Besuchen am TIT durchgeführt.