Verbundprojekt „SiKo – Silizium-Komposit-Anodenmaterialien – Maßgeschneiderte Materi-alien und Prozesse hinsichtlich Performance und Kosten“; Teilprojekt „Erforschung von skalierbaren Prozessen zur Partikelsynthese und funktionsspezifischen Veredelung der C-Si-Komposite“

Abstract

Im Projekt wurden neue Verfahrensansätze für die Synthese und Konfektionierung von C-Si-Kompositen verfolgt, mit denen zukünftig eine reproduzierbare, skalierbare und kostengünstige Herstellung elektrochemisch und strukturell optimierter Partikelsysteme möglich werden soll. Hierfür sollten Wirbelschicht- bzw. Synthesetechnologien untersucht und die Voraussetzungen für die effiziente, möglichst einstufige Carbonisierung und Partikelbildung erarbeitet werden. Im Ergebnis der Arbeiten wurde dies erreicht, denn es konnten die Prozessparameter für die Synthese von stabilen C-Si-Kompositen im pulsierenden Heißgasstrom ermittelt werden, mit denen die stabile Herstellung dieser Aktivpulver mit zugleich eng definierten Partikelmorphologien und elektrochemischen Grundeigenschaften möglich ist. Darüber hinaus konnten die Verfahrensvorgaben für die gezielte Funk-tionalisierung von C-Si-Kompositen erarbeitet und mittels definierter Beschichtungen umgesetzt werden. Damit konnten die Grundlagen für neue, hocheffiziente Prozesse zur Herstellung hochleistungsfähiger C-Si-Komposite gelegt werden, welche sich für den Einsatz als Anodenmaterialien anbieten. Datei-Upload durch TIB The project pursued new process approaches for the synthesis and assembly of C-Si composites, with which a reproducible, scalable and cost-effective production of electrochemically and structurally opti-mized particle systems should be possible in the future. To this end, fluidized bed and synthesis tech-nologies were to be investigated and the prerequisites for efficient, single-stage carbonization and parti-cle formation were to be developed. As a result of the work, this was achieved, as the process parame-ters for the synthesis of stable C-Si composites in a pulsating hot gas flow were determined, with which the stable production of these active powders with closely defined particle morphologies and basic elec-trochemical properties is possible. In addition, the process specifications for the targeted functionaliza-tion of C-Si composites were developed and implemented by means of defined coatings. This laid the foundations for new, highly efficient processes for the production of high-performance C-Si composites, which are suitable for use as anode materials.