An der Universität Bayreuth ist ein sehr dünner Festelektrolyt aus einem Verbundwerkstoff entwickelt worden. Der Elektrolyt umschließt die Kathode wie eine Hülle, sodass eine deutlich verbesserte Grenzfläche entsteht.
Dr. Sivaraj Pazhaniswamy und Prof. Dr. Seema Agarwal
Christian Wißler / UBT
Ein internationales Team unter Leitung von Professor Dr. Seema Agarwal an der Universität Bayreuth hat einen mit 7 mm sehr dünnen Festelektrolyten entwickelt, der aus einem Polymer-Keramik-Verbundwerkstoff besteht. Dieser wird wie eine Beschichtung auf die poröse Oberfläche der Kathode aufgetragen und füllt dort die winzigen Hohlräume aus. Damit bildet sich ein Festelektrolyt mit einem stabilen Kontakt zur Kathode. Der neue Festelektrolyt steigert sowohl die Energiedichte als auch die Energiespeicherleistung der Batterien, da er die Kathode wie eine Hülle umschließt. Dadurch entsteht eine deutlich verbesserte Grenzfläche, die zudem die Ionen in der Kathode aktiviert.
Der Festelektrolyt steigert die Betriebssicherheit der Batterien und bietet zudem einen weiteren Vorteil: "Wenn statt eines entflammbaren Flüssigelektrolyt ein thermisch stabiler Festelektrolyt verwendet wird, ist es möglich, die Vorteile von Lithium als Anodenmaterial voll auszuschöpfen. Gegenüber anderen Materialien, wie sie in herkömmlichen Flüssigelektrolytbatterien zum Einsatz kommen, hat Lithium hochattraktive Eigenschaften, beispielsweise eine hohe theoretische Kapazität und ein niedriges elektrochemisches Potenzial", so Dr. Sivaraj Pazhaniswamy, Erstautor der Studie, die in der Zeitschrift "Advanced Energy Materials" veröffentlicht wurde.