Aerosolbasierte Kaltabscheidung zur industriellen Produktion von oxidkeramischen Festelektrolyten für metallische Lithiumakkumulatoren

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Nazarenus, Tobias:
Aerosolbasierte Kaltabscheidung zur industriellen Produktion von oxidkeramischen Festelektrolyten für metallische Lithiumakkumulatoren.
Bayreuth , 2023 . - 146 p. - (Bayreuther Beiträge zu Materialien und Prozessen ; 21 )
ISBN 978-3-8440-9142-7
( Doctoral thesis, 2023, Universität Bayreuth)

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Festkörperbatterien mit metallischer Lithiumelektrode gelten aufgrund ihrer potentiell hohen gravimetrischen und volumetrischen Energiedichte als Speichertechnologie der Zukunft. Durch die Verwendung von keramischen Festelektrolyten wird die thermische Stabilität des elektrochemischen Energiespeichers erhöht und die Betriebssicherheit gesteigert. Ein weiter elektrochemischer Stabilitätsbereich des Festelektrolyten ermöglicht zudem die Nutzung alternativer Kathodenaktivmaterialien mit hoher spezifischer Kapazität und Potentiallage.Zentrale Herausforderungen für die kommerzielle Einführung von Fetskörperbatterien sind häufig noch unzureichende Fest-fest-Kontakte an der Grenzfläche von Elektroden zu Elektrolyt sowie die Herstellung dünner und dichter Festelekrolytschichten. Trotz hohem Forschungs- und Entwicklungsaufwand in den vergangenen zehn Jahren fehlt es noch immer Prozesstechniken zur industriellen Herstellung von Festkörperbatterien mit Festelektrolytschichten auf oxidkeramischer Basis. In dieser Arbeit wird die aerosolbasierte Kaltabscheidung für die Herstellung von oxidkeramischen Festelektrolytschichten und (Misch-)Kathodenschichten untersucht. Zentrale Schritte zur industriellen Umsetzung werden aufgezeigt und Beschichtungsparameter diskutiert. Die Schichten werden optisch, mikrostrukturell und elektrochemisch bewertet. Der Einfluss der Bestrahlung mit Hochleistungsleuchtdioden im optischen Wellenlängenbereich zur Steigerung der elektrischen Schichteigenschaften wird im Detail dargestellt. Die Prozesstechnik der aerosolbasierten Kaltabscheidung wird alternativen Herstellungtechniken gegenübergestellt und eine Einschätzung zu einer kostenbasierten industriellen Umsetzung gegeben.

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Item Type:	Doctoral thesis
Institutions of the University:	Faculties > Faculty of Engineering Science Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Functional Materials > Chair Functional Materials - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials Research Institutions > Central research institutes > Bayreuth Center for Material Science and Engineering - BayMAT Research Institutions > Central research institutes > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Result of work at the UBT:	Yes
DDC Subjects:	600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited:	18 Sep 2023 10:49
Last Modified:	18 Sep 2023 10:49
URI:	https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/86869