ALANO - Alternative Anodenkonzepte für sichere Feststoffbatterien

Abstract

Ziel des Vorhabens am MEET war die Untersuchung geeigneter intermetallischer Phasen für die Beschichtung von Lithiummetallelektroden für die Implementierung in Feststoffzellen sowie der Versand der beschichteten Anoden an Projektpartner. Hierzu wurden der Beschichtungsprozess der Lithiumanoden am MEET optimiert und die Konzepte im Knopfzellformat elektrochemisch untersucht. Durch die entwickelten Konzepte konnten in Vollzellen höhere Zyklenzahlen und geringere Überpotentiale sowie eine Entladekapazität von über 80 % nach 50 Zyklen erreicht werden. Zudem gelang die Elektrodenherstellung ebenfalls im Pouchzellformat, womit beschichtete Elektroden verschiedener Größen an Projektpartner verschickt und in Pouchzellen getestet werden konnten. Ein weiteres Ziel war die Evaluierung der Arbeitssicherheit, vor allem im Umgang mit sulfidischen Elektrolyten und des resultierenden Risikos der H2S-Entwicklung, sowie die Erarbeitung eines chemischen Konzeptes zur Rückgewinnung des Lithiums aus Lithiummetallzellen durch wässrige Prozesse mit einem Hauptaugenmerk auf den Gewinn sicherer Extrakte. Dafür wurden am MEET die H2S-Bildung von sulfidischen Komponenten unter verschiedenen Atmosphärenbedingungen wie auch nach Lösevorgängen in wässrigen Medien für die Eignung von hydrometallurgischen Methoden untersucht und an der Rückgewinnung des Lithiums durch Fällungen gearbeitet.