In dieser Arbeit wird die Herstellung einer dünnen Schicht aus Lithium-Lanthan-Titanat durch Foliengießen zur Anwendung in einer Lithium-Ionen-Festkörperbatterie beschrieben. Der Einfluss der Zusammensetzung des Schlickers auf seine Fließeigenschaften wird untersucht. Die hergestellten Schichten werden sowohl einzeln als auch in Verbindung mit einer Composite-Anode aus Lithium-Titanat charakterisiert Ihre Eignung für die Anwendung in einer Festkörperbatterie wird demonstriert. In this work the production of a thin film of lithium lanthanum titanate by tape casting for use in a lithium ion solid state battery is described. The influence of the composition of the slip on its flow properties is investigated. The layers produced are characterized both individually and in connection with a composite anode made of lithium titanate. Their suitability for use in a solid-state battery is demonstrated.
Aktualisiert: 2022-04-07
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Stickoxide spielen in nahezu allen Bereichen des alltäglichen Lebens eine Rolle. Im menschlichen Körper, in der Technik, als auch in der Umwelt ist dieses Gas mit seinen Reaktionen von großer Bedeutung. Die Grundlagen¬forschung auf diesem Gebiet hat in den letzten Jahren sehr stark zugenommen, jedoch existieren kaum Messtechniken, um Stick¬oxide eindeutig und zuverlässig zu detektieren. Besonders für schwer zugängliche Bereiche sind die heutigen Standardmessverfahren ungeeignet und es sind sehr kleine, hochgenaue Mess¬geräte erforderlich.
Die Festkörper¬sensorik bietet für diese Anwendungs¬bereiche erhebliche Vorteile gegenüber konventionellen Mess¬verfahren. Auf dieser Grund¬lage wird die Entwicklung eines Stickoxid¬sensors nach dem Design der Festkörper¬sensoren des Instituts für Luft- und Raumfahrt¬technik der Technischen Universität Dresden begonnen. Die Katalysatoren Zink¬eisenoxid, Wolframoxid und Nitrat mit zusätzlichen Additiven werden als Elektroden¬werkstoff verarbeitet und auf ihre Aktivität gegenüber Stickstoff¬monoxid getestet. Des Weiteren wird ein neu entwickelter Nitratelektrolyt auf seine chemischen und thermo¬dynamischen Eigenschaften untersucht und als Ionen¬¬leiter eingesetzt. Bei diesem Elektrolyt ist eine Optimierung zwischen Betriebstemperatur und angelegter Spannung zur Gewähr¬leistung der Langzeit¬stabilität erforderlich.
Bei allen hergestellten und untersuchten Festkörper¬elektrolyt¬sensoren werden die Parameter Sensitivität, Selektivität und Stabilität gegenüber gestellt und miteinander verglichen. Der Sensoraufbau mit Nitrat¬ionen¬leiter zeigt dabei eine ausgezeichnete Empfindlichkeit auf Stickoxide mit sehr geringen Quer¬empfindlichkeiten für andere Gase.
Aktualisiert: 2021-03-31
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Höhere Energiedichten und höhere Sicherheit zu niedrigeren Kosten – so lautet die Idealvorstellung zu zukünftigen Batterie-Technologien, die oft unter dem Begriff „Post-Lithium-Ionen-Technologien“ zusammengefasst werden. Bei genauerer Betrachtung sind bei einem Großteil dieser Technologien weiterhin Lithium-Ionen im Einsatz. Viele neue Ansätze sind dabei grundsätzlich vielversprechend, wie All-Solid-State-, Lithium-Luft- oder Lithium-Schwefel-Batterien.
Diesen ist jedoch gemein, dass noch eine Vielzahl an Herausforderungen sowohl auf Produkt- als auch Prozessseite bestehen. Keine der Technologien befindet sich derzeit in einem serienreifen Entwicklungsstand, auf dessen Basis die industrielle Produzierbarkeit vollumfänglich bewertet werden könnte.
Dabei müssen sich diese neuen Technologien stets mit der bekannten Lithium-Ionen-Technologie messen lassen, welche sich in den kommenden Jahren ebenfalls weiterentwickeln wird.
Aktualisiert: 2019-07-04
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In dieser Arbeit wird das oxidische Material Li₁₊ₓAlₓTi₂₋ₓ(PO₄)₃ (LATP) im Detail auf seine Eignung als Festkörperelektrolyt untersucht. Ausgehend von der Rohmaterialherstellung von LATP mittels Sol-Gel-Methoden über die Pulveraufbereitung bis zur Sinterung vollkeramischer Proben wird der vollständige Herstellungsprozess von LATP abgebildet und analysiert. In this work, the oxide material Li₁₊ₓAlₓTi₂₋ₓ(PO₄)₃ (LATP) is extensively investigated with the scope of using it as a solid state electrolyte. Starting with the synthesis of raw LATP material by sol-gel process, the whole production process of LATP is analyzed, including powder conditioning and sintering of ceramic samples.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Aktualisiert: 2021-03-05
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