Design and Understanding of an All-Solid-State Battery Cell for Automotive Applications
Translated title:
Entwicklung einer Festkörper-Batteriezelle für Automobil-Anwendungen
Author:
Riphaus, Nathalie
Year:
2019
Document type:
Dissertation
Faculty/School:
Fakultät für Chemie
Advisor:
Gasteiger, Hubert A. (Prof. Dr.)
Referee:
Gasteiger, Hubert A. (Prof. Dr.); Nilges, Tom (Prof. Dr.)
Language:
en
Subject group:
CHE Chemie
TUM classification:
CHE 140d; CIT 335d
Abstract:
The increasing demand for sustainable transportation has accentuated the importance of batteries with high energy density. One important aspect to increase the energy density involves the implementation of advanced electrode materials. Therefore, the All-Solid-State Battery (ASSB) concept, which might enable the use of lithium metal anodes and high voltage cathodes, represents a promising technology.
Despite the advantages associated with the solid electrolyte (SE) in the literature, several challenges including manufacturing methods as well as chemical and mechanical issues have to be overcome to pave the way for application of ASSBs in electric vehicles. Two major aspects, namely the degradation of the Li metal/SE interface and the scalable fabrication of SE layers and cathode sheets are addressed in this thesis.
«
The increasing demand for sustainable transportation has accentuated the importance of batteries with high energy density. One important aspect to increase the energy density involves the implementation of advanced electrode materials. Therefore, the All-Solid-State Battery (ASSB) concept, which might enable the use of lithium metal anodes and high voltage cathodes, represents a promising technology.
Despite the advantages associated with the solid electrolyte (SE) in the literature, several ch...
»
Translated abstract:
Die Relevanz von Batterien mit hoher Energiedichte hat durch das stetig wachsende Interesse an nachhaltigen Transportmitteln stark an Bedeutung gewonnen. Ein wesentlicher Aspekt zur Steigerung der Energiedichte ist der Einsatz besserer Elektrodenmaterialien. Daher stellt die Feststoffbatterie (ASSB), welche die Verwendung von Lithium-Metall-Anoden und energiereicheren Kathodenmaterialien ermöglichen könnte, eine vielversprechende Zelltechnologie dar.
Trotz der Vorteile, die mit der Verwendung eines Festelektrolyten (SE) gemäß der Literatur einhergehen, müssen noch diverse chemische, mechanische und produktionsbedingte Probleme gelöst werden, um den Einsatz von ASSBs in Elektroautos zu realisieren. Diese Doktorarbeit behandelt hierbei zwei wesentliche Aspekte: Die Instabilität der Grenzfläche zwischen Lithiummetall und Festelektrolyt sowie die skalierbare Herstellung von SE- und Kathoden-Schichten.
«
Die Relevanz von Batterien mit hoher Energiedichte hat durch das stetig wachsende Interesse an nachhaltigen Transportmitteln stark an Bedeutung gewonnen. Ein wesentlicher Aspekt zur Steigerung der Energiedichte ist der Einsatz besserer Elektrodenmaterialien. Daher stellt die Feststoffbatterie (ASSB), welche die Verwendung von Lithium-Metall-Anoden und energiereicheren Kathodenmaterialien ermöglichen könnte, eine vielversprechende Zelltechnologie dar.
Trotz der Vorteile, die mit der Verwendung e...
»