Laserbasierte Herstellung keramischer Li-S Batterien (KeraLiS) - Teilprojekt FZJ

Abstract

Das übergeordnete Ziel des Teilvorhabens des FZJ/IMD-2 (ehemals IEK-1) ist die Herstellung von keramischen Festelektrolyten der Oxid-Klasse sowie die Herstellung von (vor-)Komponenten daraus für die laserbasierte Zellherstellung. Zentral ist dabei die Herstellung von Bi-Lagen aus LATP und LLZO (Anolyt bzw. Katholyt), welche entweder als Stützstruktur oder als Schicht für die Laserbehandlung hergestellt werden. Kritischer Punkt ist dabei die Minimierung des Übergangswiderstandes zwischen LATP und LLZO in diesen Bi-Lagen. Zusätzlich zur Evaluation der Laser-prozessierung zur Reduktion der Nebenphasenbildung ist ein weiteres zentrales Ziel der Arbeiten im Teilvorhaben des IMD-2 (ehemals IEK-1) die Untersuchung von dünnen Zwischenschichten, um den Übergangswiderstand (weiter) zu verringern. Auch die Zwischenschichten sollen dabei auf Prozessierbarkeit mittels Laser untersucht werden, um eine integrale, laserbasierte Zellfertigung für die angestrebten Li-S Festkörperbatterien zu ermöglichen. Die technologische und wirtschaftliche Bewertung der Materialien, Prozesse und erreichbaren Performance, in Zusammenarbeit mit dem Industriebeirat, ist daher ein weiteres übergeordnetes Ziel des Teilprojektes.