Enhancing the Performance of Lithium-Ion Cells via New Active Materials and Improved Electrode and Cell Design
Translated title:
Steigerung der Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Zellen durch neue Aktivmaterialien und verbessertes Elektroden- und Zelldesign
Author:
Kraft, Ludwig
Year:
2021
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Advisor:
Jossen, Andreas (Prof. Dr.)
Referee:
Jossen, Andreas (Prof. Dr.); Gasteiger, Hubert A. (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
ELT Elektrotechnik
TUM classification:
ELT 972
Abstract:
In this thesis, performance enhancements of lithium-ion cells via new active materials and an improved electrode and cell design are investigated by experiments as well as electrochemical and thermal modeling approaches. In the first part, the high capacitive cathode active material LMR-NCM is evaluated and compared against an established NCA. In the second part, the rate capability of lithium-ion cells is increased via laser-structured graphite anodes that enhance the transport of lithium-ions.
Translated abstract:
Im Rahmen dieser Arbeit werden Verbesserungsmöglichkeiten von Lithium-Ionen-Zellen durch neue Aktivmaterialien und durch ein angepasstes Elektroden- und Zelldesign mit Experimenten und elektrochemischen und thermischen Modellansätzen untersucht. Im ersten Teil wird das hochkapazitive Kathodenaktivmaterial LMR-NCM evaluiert und mit einem etablierten NCA verglichen. Im zweiten Teil wird die Ratenfähigkeit von Lithium-Ionen-Zellen durch laserstrukturierte Graphit-Anoden gesteigert.