DE102018221828A1 - Coating of anode and cathode active materials with high-voltage stable solid electrolytes and an electron conductor in a multi-layer system and lithium-ion battery cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien, umfassend Aktivmaterialpartikel (1), welche eine erste Beschichtung (2) aus einem Festelektrolyten aufweisen, wobei die Aktivmaterialpartikel (1) eine zweite Beschichtung (3) aus einem Elektronen-leitenden Material aufweisen, welche auf die erste Beschichtung (2) aufgebracht ist, und wobei die erste Beschichtung (2) in einer solchen Dicke auf dem Aktivmaterial aufgebracht ist, dass ein Elektronentransport durch die erste Beschichtung (2) stattfinden kann, sowie eine Sekundärbatterie umfassend das erfindungsgemäße Elektrodenaktivmaterial und seine Verwendung in der Fertigung von Batteriezellen, insbesondere für Traktionsbatterien von Fahrzeugen.Vorteilhaferweise können mit dem erfindungsgemäßen Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien die Leistungsfähigkeit der Anoden- und Kathodenaktivmaterialien bei Spannungen > 4,2 V, insbesondere bei 4,9 V, erhöht und die Lebensdauer sowie die Hochstrombelastbarkeit verbessert werden.The invention relates to an electrode active material for lithium-ion batteries, comprising active material particles (1) which have a first coating (2) made of a solid electrolyte, the active material particles (1) having a second coating (3) made of an electron-conducting material, which is applied to the first coating (2), and the first coating (2) is applied to the active material in such a thickness that electron transport can take place through the first coating (2), and a secondary battery comprising the electrode active material according to the invention and its Use in the manufacture of battery cells, in particular for traction batteries in vehicles. Advantageously, the electrode active material according to the invention for lithium-ion batteries can increase the performance of the anode and cathode active materials at voltages> 4.2 V, in particular at 4.9 V, and the service life as well as the high current load safety can be improved.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtung von Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien, welche insbesondere als Traktionsbatterien in Elektrofahrzeugen Verwendung finden, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a coating of electrode active material for lithium-ion batteries, which are used in particular as traction batteries in electric vehicles, with the features of the preamble of claim 1.

Im Stand der Technik sind beschichtete Elektrodenaktivmaterialien bekannt. So beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 34 43 455 A1 ein galvanisches Element mit einer Polymerelektrode. Als Elektrodenträger kann ein Aluminiumsubstrat verwendet werden, dessen Oberfläche eine übliche oxidische Schutzschicht umfasst. Das Aluminiumsubstrat kann dann im Weiteren mit einem elektronenleitenden Material wie beispielsweise mit Graphit oder einem Metall überzogen sein. Ein Elektrodenmaterial, welches Lithiumionen umfasst, ist nicht genannt.Coated electrode active materials are known in the prior art. This is how the German published specification describes DE 34 43 455 A1 a galvanic element with a polymer electrode. An aluminum substrate can be used as the electrode carrier, the surface of which comprises a customary oxidic protective layer. The aluminum substrate can then be coated with an electron-conducting material such as graphite or a metal. An electrode material which comprises lithium ions is not mentioned.

Zwischen dem Aktivmaterial des Elektrodenmaterials, insbesondere in der Kathode, und dem Elektrolyt in einer Lithium-Ionen-Batteriezelle kommt es bei hohen Spannungen > 4,2 V zu unerwünschten Nebenreaktionen, da diese Kathodenaktivmaterialien in direktem Kontakt mit dem Elektrolyten stehen. Eine Folge der Nebenreaktionen ist der Kationenaustrag aus dem Kathodenaktivmaterial, der zu einer Leistungsdegradation des Kathodenaktivmaterials und damit zur Herabsetzung der Gesamtleistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batteriezelle führt. Insbesondere bei dem Kathodenaktivmaterial LiNi0.5Mn1.5O4 werden bei der Spannung von 4,9 V Nickel- und Manganionen aus der Struktur ausgelöst, die durch den Separator auf die Anode diffundieren und sich dort metallisch ablagern.At high voltages> 4.2 V, undesirable side reactions occur between the active material of the electrode material, in particular in the cathode, and the electrolyte in a lithium-ion battery cell, since these cathode active materials are in direct contact with the electrolyte. One consequence of the side reactions is the cation discharge from the cathode active material, which leads to a performance degradation of the cathode active material and thus to a reduction in the overall performance of the lithium-ion battery cell. In the case of the cathode active material LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 in particular, at the voltage of 4.9 V, nickel and manganese ions are released from the structure, which diffuse through the separator onto the anode and become metallic there.

Des Weiteren kommt es dadurch, dass das Kathodenaktivmaterial und der Elektrolyt in einer Lithium-Ionen-Batteriezelle in direkten Kontakt stehen, zu einer Zersetzung des Elektrolyten, insbesondere bei hohen Spannungen > 4,2 V. Eine Folge dessen ist eine verringerte Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batteriezelle.Furthermore, the fact that the cathode active material and the electrolyte are in direct contact in a lithium-ion battery cell leads to decomposition of the electrolyte, especially at high voltages> 4.2 V. One consequence of this is a reduced performance of the lithium Ion battery cell.

Ein Schutz des Kathodenaktivmaterials und des Elektrolyten vor den genannten Degradationsmechanismen bzw. -effekten ist zwingend erforderlich, um die Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batteriezelle stabil zu halten bzw. zu verlängern.Protection of the cathode active material and the electrolyte against the degradation mechanisms or effects mentioned is imperative in order to keep or extend the life of a lithium-ion battery cell.

Außerdem ist aus dem europäischen Patent EP 2 472 662 B1 ein Elektrolyt für Lithium-Sekundärbatterien bekannt, der ein Lithiumsalz, ein nicht-wässriges organisches Lösungsmittel und ein Additiv aus der Gruppe der Vitamine G, B4, B5, H, M, D2, Bx, D3 und K1 umfasst. Gemäß der genannten Schrift kann die Kathode einen dünnen Film an ihrer Oberfläche aufweisen, der aus dem Additiv durch erstmaliges Anlegen einer Spannung durch Oxidation erzeugt wurde.It is also from the European patent EP 2 472 662 B1 an electrolyte for lithium secondary batteries is known, which comprises a lithium salt, a non-aqueous organic solvent and an additive from the group of vitamins G, B 4 , B 5 , H, M, D 2 , B x , D 3 and K 1 . According to the cited document, the cathode can have a thin film on its surface, which was produced from the additive by the first application of a voltage by oxidation.

Außerdem sind solche Elektrodenmaterialien für Lithium-Ionen Batterien bekannt, die eine polymere Beschichtung als Schutz des Aktivmaterials insbesondere vor Oxidation vorsehen oder bei denen insbesondere das Kathodenaktivmaterial mit einem Festelektrolyten beschichtet ist, wie es beispielweise in der amerikanischen Patentanmeldung US 2017/0018760 A1 oder in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 217 749 A1 offenbart ist.In addition, such electrode materials for lithium-ion batteries are known which provide a polymeric coating to protect the active material, in particular against oxidation, or in which the cathode active material in particular is coated with a solid electrolyte, as described, for example, in the American patent application US 2017/0018760 A1 or in the German patent application DE 10 2015 217 749 A1 is disclosed.

Bei allen bisher bekannten beschichteten Elektrodenmaterialien dient die Beschichtung entweder als Schutz des empfindlichen Aktivmaterials oder gleichzeitig als Lithium-Ionenleiter.In all previously known coated electrode materials, the coating serves either to protect the sensitive active material or at the same time as a lithium-ion conductor.

Hierbei nachteilig ist jedoch, dass der Elektronentransport beeinträchtigt wird dadurch, dass die bekannten Beschichtungen keine Elektronen leiten können. Festelektrolyte sind reine Ionenleiter und keine Elektronenleiter. Zusätzlich kommt es aufgrund des direkten Kontakts zwischen Elektrodenaktivmaterial und Elektrolyt insbesondere bei hohen Spannungen zu einer Zersetzung des Elektrolyten, was zu einer verringerten Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen Batterie führt.The disadvantage here, however, is that the electron transport is impaired by the fact that the known coatings cannot conduct electrons. Solid electrolytes are pure ion conductors and not electron conductors. In addition, the direct contact between the electrode active material and the electrolyte leads to decomposition of the electrolyte, especially at high voltages, which leads to a reduced performance of the lithium-ion battery.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Elektrodenaktivmaterial zur Verfügung zu stellen, das einen guten Schutz des Aktivmaterials aufweist und gleichzeitig eine gute Elektronenleitfähigkeit. Hierdurch soll eine verbesserte Leistungsfähigkeit, eine hohe Hochvoltbelastbarkeit und eine verbesserte Lebensdauer der Lithium-Ionen Batterie ermöglicht werden.The object of the present invention is therefore to provide an improved electrode active material which has good protection of the active material and at the same time has good electron conductivity. This is intended to enable improved performance, a high high-voltage load capacity and an improved lifespan of the lithium-ion battery.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Elektrodenaktivmaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by an electrode active material having the features of patent claim 1.

Die Erfindung umfasst ein Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien, umfassend Aktivmaterialpartikel, welche eine erste Beschichtung aus einem Festelektrolyten aufweisen.The invention comprises an electrode active material for lithium-ion batteries, comprising active material particles which have a first coating made of a solid electrolyte.

Erfindungsgemäß weisen die Aktivmaterialpartikel eine zweite Beschichtung aus einem Elektronen-leitenden Material auf, welche auf die erste Beschichtung aufgebracht ist, und wobei die erste Beschichtung in einer solchen Dicke auf dem Aktivmaterial aufgebracht ist, dass ein Elektronentransport durch die erste Beschichtung stattfinden kann.According to the invention, the active material particles have a second coating made of an electron-conducting material, which is applied to the first coating, and the first coating is applied to the active material in such a thickness that electron transport can take place through the first coating.

Eine Beschichtung nur mit einem konventionellen Festelektrolyten würde die Elektrodenpartikel elektronisch voneinander isolieren, denn Festelektrolyte sind reine lonenleiter und sind nicht leitfähig für Elektronen.A coating with only a conventional solid electrolyte would electronically isolate the electrode particles from one another, because solid electrolytes are pure ion conductors and are not conductive for electrons.

Vorteilhaferweise kann mit dem erfindungsgemäßen Elektrodenaktivmaterial, welches sowohl ein Kathodenmaterial als auch ein Anodenmaterial sein kann, erreicht werden, dass Anoden- und Kathodenaktivmaterialpartikel ionisch und elektronisch miteinander in Kontakt stehen, um Lithium-Ionen zu leiten und gleichzeitig Elektronen zum Stromableiter zu transportieren. Advantageously, with the electrode active material according to the invention, which can be both a cathode material and an anode material, the anode and cathode active material particles are in ionic and electronic contact with one another in order to conduct lithium ions and at the same time transport electrons to the current collector.

Dies wird in einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch erreicht, dass die Festelektrolytschicht der ersten Beschichtung sehr dünn ist, aber dick genug, um den Aktivmaterialpartikel zu schützen. Die Festelektrolytschicht kann beispielsweise eine Atomlage bis wenige Atomlagen dünn sein. Der Transmissionskoeffizient für den elektronischen Übergang durch den Festelektrolyten hindurch sollte sehr hoch sein, das heißt möglichst nah an 1.In a first aspect of the invention, this is achieved in that the solid electrolyte layer of the first coating is very thin, but thick enough to protect the active material particle. The solid electrolyte layer can be thin, for example, from one atomic layer to a few atomic layers. The transmission coefficient for the electronic transition through the solid electrolyte should be very high, i.e. as close as possible to 1.

Der zweite Aspekt der Erfindung besteht darin, dass auf diese erste Schicht eine zweite Schicht abgeschieden wird, die sehr gut Elektronen leiten kann. Sie sollte eine niedrige Fermienergie sowie eine niedrige Austrittsarbeit besitzen.The second aspect of the invention is that a second layer is deposited on this first layer, which can conduct electrons very well. It should have a low Fermi energy and a low work function.

Infolge der mindestens zweifachen Beschichtung des Anoden- und Kathodenaktivmaterials im Mehrschichtsystem mit einem hochvoltstabilen Festelektrolyt als erster Beschichtung und einer elektronenleitenden Schicht als zweiter Beschichtung unter Nutzbarmachung des Tunneleffektes, wird die Leistungsfähigkeit der Anoden- und Kathodenaktivmaterialien bei Spannungen > 4,2 V, insbesondere bei 4,9 V, erhöht.As a result of the at least two-fold coating of the anode and cathode active material in the multilayer system with a high-voltage stable solid electrolyte as the first coating and an electron-conducting layer as the second coating, making use of the tunnel effect, the performance of the anode and cathode active materials at voltages> 4.2 V, especially at 4 , 9 V, increased.

Ursache ist die Verhinderung der Materialauflösung und der Elektrolytzersetzung. Infolgedessen wird die Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batteriezelle erhöht. Mit verbesserter Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen-Batteriezelle sind insbesondere eine verlängerte Lebensdauer und die Hochstrombelastbarkeit gemeint.The cause is the prevention of material dissolution and electrolyte decomposition. As a result, the performance of the lithium-ion battery cell is increased. The improved performance of a lithium-ion battery cell means, in particular, an extended service life and the high current carrying capacity.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Beschichtung aus einem Festelektrolyten, der ein Festelektrolytenmaterial aus der Gruppe der NASICON-Festelektrolyte, insbesondere LATP oder LAGP, und der (Anti-)Perowskite, insbesondere LLTO oder Li3OCl, umfasst.In one embodiment of the invention, the first coating is made of a solid electrolyte, which comprises a solid electrolyte material from the group of NASICON solid electrolytes, in particular LATP or LAGP, and the (anti) perovskite, in particular LLTO or Li 3 OCl.

Die Abscheidung kann mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren erfolgen. Die Abscheide- beziehungsweise Beschichtungsverfahren sind dem Fachmann im Allgemeinen bekannt. Exemplarisch können ALD, MLD, CVD, PVD, Elektronenstrahlabscheidung, Laserabscheidung, Plasmaabscheidung, Radiofrequenz-Sputtern, Mikroemulsionsabscheidung, sukzessive ionische Lagenabscheidung, wässrige Abscheidung, Festphasendiffusion, Sputter-Beschichtung, Sol-Gel-Beschichtung oder Pulverbeschichtung genannt werden.The deposition can take place by means of physical, wet-chemical or mechanical methods. The deposition or coating processes are generally known to the person skilled in the art. Examples include ALD, MLD, CVD, PVD, electron beam deposition, laser deposition, plasma deposition, radio frequency sputtering, microemulsion deposition, successive ionic layer deposition, aqueous deposition, solid phase diffusion, sputter coating, sol-gel coating or powder coating.

Durch die Auswahl der genannten Festelektrolyte als erste Beschichtung kann sichergestellt werden, dass je nach Elektrodenart, Kathoden- oder Anodenmaterial, eine sehr gute lonenleitfähigkeit und zugleich ein guter Schutz des Elektrodenaktivmaterials erzielt wird. Eine Zersetzung des Festelektrolytmaterials aufgrund hoher Spannungen kann unterdrückt werden durch die Nutzbarmachung des Tunneleffekts und die daraus resultierende Elektronenleitfähigkeit.By selecting the solid electrolytes mentioned as the first coating, it can be ensured that, depending on the type of electrode, cathode or anode material, very good ion conductivity and at the same time good protection of the electrode active material is achieved. Decomposition of the solid electrolyte material due to high voltages can be suppressed by utilizing the tunnel effect and the resulting electron conductivity.

In einer Ausführungsform der Erfindung die ist zweite Beschichtung aus einem elektronenleitenden Material, welches ausgewählt ist aus der Gruppe Graphen, Titan, Zirkonium, Bor, Vanadiumoxid, Titanoxid, Niobiumoxid, Lithium-Metall-Legierung, insbesondere Zn-Li, Sn-Li, Al-Li, Lithiummetalloxide, insbesondere Li2ZrO3, Li3.5Al2O3, Li4Ti5O12, und Lithiummetallfluoride, insbesondere Li3AlF6, Li2AlF4, Li3VF6.In one embodiment of the invention, the second coating is made of an electron-conducting material which is selected from the group graphene, titanium, zirconium, boron, vanadium oxide, titanium oxide, niobium oxide, lithium metal alloy, in particular Zn-Li, Sn-Li, Al Li, lithium metal oxides, in particular Li 2 ZrO 3 , Li 3.5 Al 2 O 3 , Li 4 Ti 5 O 12 , and lithium metal fluorides, in particular Li 3 AlF 6 , Li 2 AlF 4 , Li 3 VF 6 .

Diese Materialien können Elektronen sehr gut leiten und besitzen eine niedrige Fermienergie. Zusätzlich weisen sie eine niedrige Austrittsarbeit WA auf. Die Abscheidung kann mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren erfolgen.These materials can conduct electrons very well and have a low Fermi energy. In addition, they have a low work function WA. The deposition can take place by means of physical, wet-chemical or mechanical methods.

In einer weiteren Ausgestaltung es erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials ist das Elektrodenaktivmaterial der Aktivmaterialpartikel LiNi0.5Mn1.5O4.In a further embodiment of the electrode material according to the invention, the electrode active material is the active material particles LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 .

Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere für das genannte Kathodenaktivmaterial eine deutliche Verbesserung der Hochvoltstabilität und damit der verlängerten Lebensdauer einer dieses Material beinhaltenden Batterie erzielt werden.With this configuration, a significant improvement in the high-voltage stability and thus in the extended service life of a battery containing this material can be achieved, in particular for the cathode active material mentioned.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Beschichtung eine Schichtdicke von 0,05 nm bis 100 nm, insbesondere eine Schichtdicke von 0.1 nm bis 80 nm, und bevorzugt eine Schichtdicke von 0.5 nm bis 50 nm, auf.In a further preferred embodiment of the invention, the first coating has a layer thickness of 0.05 nm to 100 nm, in particular a layer thickness of 0.1 nm to 80 nm, and preferably a layer thickness of 0.5 nm to 50 nm.

Auf diese Weise kann das Ziel erreicht werden, den Tunneleffekt zu nutzen, das heißt die Elektronen überbrücken den Weg vom Kathodenaktivmaterial zur zweiten Schicht, die elektronenleitend ist, obwohl sich dazwischen eine elektronisch isolierende Festelektrolytschicht befindet.In this way, the goal of using the tunnel effect can be achieved, that is, the electrons bridge the path from the cathode active material to the second layer, which is electron-conducting, even though there is an electronically insulating solid electrolyte layer in between.

Mit anderen Worten weist die erste Beschichtung vorzugsweise eine Schichtdicke von einer bis zu mehreren Atomlagen auf und ist mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren aufgebracht.In other words, the first coating preferably has a layer thickness of one to several atomic layers and is applied by means of physical, wet-chemical or mechanical methods.

Auch die zweite Beschichtung kann mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren aufgebracht sein. The second coating can also be applied by means of physical, wet-chemical or mechanical methods.

Je nach Herstellungsprozess lässt sich das Verfahren zur Beschichtung der Elektrodenaktivmaterialpartikel anpassen. Exemplarisch seinen als geeignete Verfahren die physikalische oder chemische Gasphasenabscheidung, ALD, MLD, CVD, PVD, Elektronenstrahlabscheidung, Laserabscheidung, Plasmaabscheidung, Radiofrequenz-Sputtern, Mikroemulsionsabscheidung, sukzessive ionische Lagenabscheidung, wässrige Abscheidung, Festphasendiffusion, Sputter-Beschichtung, Sol-Gel-Beschichtung oder Pulverbeschichtung genannt.Depending on the manufacturing process, the method for coating the electrode active material particles can be adapted. The physical or chemical vapor deposition, ALD, MLD, CVD, PVD, electron beam deposition, laser deposition, plasma deposition, radio frequency sputtering, microemulsion deposition, successive ionic layer deposition, aqueous deposition, solid phase diffusion, sputter coating, or sol-gel coating are examples of its suitable processes Called powder coating.

Als Elektrodenaktivmaterialien eignen sich alle für Lithium-Ionen Batterien bekannten Substanzen. Beispielhaft seien die nachfolgenden auflistend genannt, ohne darauf beschränkt zu sein: All substances known for lithium-ion batteries are suitable as electrode active materials. The following are examples, but are not limited to them:

Als oxidische Elektrodenaktivmaterialien eignen sich beispielsweise für die Kathode: LiNiCoAlO2, LiNiCoMnO2 (NMC), LiMn2-xMxO4 mit M = Ni, Fe, Co oder Ru und mit x = 0 bis 0,5 sowie LiCoO2 (LCO).The following are suitable as oxidic electrode active materials for the cathode: LiNiCoAlO 2 , LiNiCoMnO 2 (NMC), LiMn 2-x M x O 4 with M = Ni, Fe, Co or Ru and with x = 0 to 0.5 and LiCoO 2 ( LCO).

Als Anodenaktivmaterialien sind beispielsweise die folgenden Materialien geeignet: V2O5, LiVO3, Li3VO4 und Li4Ti5O12 (LTP).The following materials are suitable as anode active materials: V 2 O 5 , LiVO 3 , Li 3 VO 4 and Li 4 Ti 5 O 12 (LTP).

Auch Verbindungen umfassend Phosphate sind als Elektrodenmaterialien geeignet, wie beispielsweise Li3V2(PO4)3 oder LiMPO4 mit M = ¼ (Fe, Co, Ni, Mn) für eine Kathode oder LiM2(PO4)3 mit M = Zr, Ti, Hf oder eine Mischung derselben für eine Anode.Compounds comprising phosphates are also suitable as electrode materials, such as Li 3 V 2 (PO4) 3 or LiMPO 4 with M = ¼ (Fe, Co, Ni, Mn) for a cathode or LiM 2 (PO 4 ) 3 with M = Zr , Ti, Hf or a mixture thereof for an anode.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist auf die zweite Beschichtung eine dritte Beschichtung aus einem Festelektrolyten und optional auf dieser dritten Beschichtung eine vierte Beschichtung aus einem Elektronen-leitenden Material aufgebracht.In a further embodiment of the invention, a third coating made of a solid electrolyte is applied to the second coating and optionally a fourth coating made of an electron-conducting material is applied to this third coating.

Die Abfolge der zwei Schichten bleibt mithin bestehen, es werden nur mehr Schichten aufgetragen. Somit kann nochmals eine verbesserte Hochvoltstabilität und Langzeithaltbarkeit des Elektrodenmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden. Die Erfindung ist auch nicht auf eine Zweischicht- oder Vierschicht-Mehrlagenbeschichtung begrenzt. Es liegt gleichermaßen im Rahmen der vorliegenden Erfindung, weitere Beschichtungen in der gleichen Abfolge aufzubringen, dabei sollte jeweils immer wahlweise eine Festelektrolyt-Schicht oder eine Elektronen-leitende Schicht als äußere Schicht vorgesehen werden.The sequence of the two layers therefore remains the same, only more layers are applied. Improved high-voltage stability and long-term durability of the electrode material according to the present invention can thus again be achieved. The invention is also not limited to a two-layer or four-layer multi-layer coating. It is equally within the scope of the present invention to apply further coatings in the same sequence; a solid electrolyte layer or an electron-conducting layer should always be provided as the outer layer.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Sekundärbatterie umfassend ein erfindungsgemäßes Elektrodenaktivmaterial.Another object of the present invention is a secondary battery comprising an electrode active material according to the invention.

Es ist gleichermaßen Gegenstand der vorliegenden Erfindung, dass ein erfindungsgemäßes Elektrodenaktivmaterial, wie es vorstehend beschrieben ist, Verwendung in der Fertigung von Batteriezellen, insbesondere für Traktionsbatterien von Fahrzeugen, findet.It is equally the subject of the present invention that an electrode active material according to the invention, as described above, is used in the manufacture of battery cells, in particular for traction batteries in vehicles.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, das Elektrodenaktivmaterial auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnungen und den dazugehörigen Beschreibungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt:

  • 1 in einer stark schematisierten Darstellung einen Querschnitt eines Elektrodenmaterials und als Detailansicht ein Ausschnitt aus einem solchen Partikel des erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials,
  • 2 in einer stark schematisierten Darstellung ein Energiediagramm des erfindungsgemäßen beschichteten Aktivmaterials unter angelegter Spannung,
  • 3 in einer stark schematisierten Darstellung als Schnittansicht einen Elektrodenmaterialpartikel mit einer Mehrlagenbeschichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, und
  • 4 in einer stark schematisierten Darstellung als Schnittansicht einen Elektrodenmaterialpartikel mit einer Mehrlagenbeschichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
There are a multitude of options for designing and developing the electrode active material. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. A preferred embodiment of the invention may be explained in more detail below with reference to the drawings and the associated descriptions. In the drawings:
  • 1 in a highly schematic representation, a cross section of an electrode material and as a detailed view a section of such a particle of the electrode material according to the invention,
  • 2nd a highly schematic representation of an energy diagram of the coated active material according to the invention under applied voltage,
  • 3rd in a highly schematic representation as a sectional view an electrode material particle with a multilayer coating according to a further aspect of the present invention, and
  • 4th in a highly schematic representation as a sectional view of an electrode material particle with a multilayer coating according to a further aspect of the present invention.

In 1 ist schematisch ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Elektrodenmaterials sowie ein vergrößerter Ausschnitt daraus gezeigt. Das Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien umfasst Aktivmaterialpartikel 1, welche eine erste Beschichtung 2 aus einem Festelektrolyten aufweisen. Erfindungsgemäß weisen die Aktivmaterialpartikel 1 eine zweite Beschichtung 3 aus einem Elektronen-leitenden Material auf, welche auf die erste Beschichtung 2 aufgebracht ist. Die erste Beschichtung 2 ist in einer solchen Dicke auf dem Aktivmaterial 1 aufgebracht, dass ein Elektronentransport durch die erste Beschichtung 2 stattfinden kann.In 1 schematically shows a cross section of an electrode material according to the invention and an enlarged section thereof. The electrode active material for lithium-ion batteries comprises active material particles 1 which is a first coating 2nd have from a solid electrolyte. According to the invention, the active material particles have 1 a second coating 3rd made of an electron-conducting material on the first coating 2nd is applied. The first coating 2nd is in such a thickness on the active material 1 applied that electron transport through the first coating 2nd can take place.

Als oxidische Elektrodenaktivmaterialien eignen sich beispielsweise für die Kathode: LiNiCoAlO2, LiNiCoMnO2 (NMC), LiMn2-xMxO4 mit M = Ni, Fe, Co oder Ru und mit x = 0 bis 0,5 sowie LiCoO2 (LCO).The following are suitable as oxidic electrode active materials for the cathode: LiNiCoAlO 2 , LiNiCoMnO 2 (NMC), LiMn 2-x M x O 4 with M = Ni, Fe, Co or Ru and with x = 0 to 0.5 and LiCoO 2 ( LCO).

Als Anodenaktivmaterialien sind beispielsweise die folgenden Materialien geeignet: V2O5, LiVO3, Li3VO4 und Li4Ti5O12 (LTP). The following materials are suitable as anode active materials: V 2 O 5 , LiVO 3 , Li 3 VO 4 and Li 4 Ti 5 O 12 (LTP).

Auch Verbindungen umfassend Phosphate sind als Elektrodenmaterialien geeignet, wie beispielsweise Li3V2(PO4)3 oder LiMPO4 mit M = ¼ (Fe, Co, Ni, Mn) für eine Kathode oder LiM2(PO4)3 mit M = Zr, Ti, Hf oder eine Mischung derselben für eine Anode.Compounds comprising phosphates are also suitable as electrode materials, such as Li 3 V 2 (PO4) 3 or LiMPO 4 with M = ¼ (Fe, Co, Ni, Mn) for a cathode or LiM 2 (PO 4 ) 3 with M = Zr , Ti, Hf or a mixture thereof for an anode.

Bevorzugt kann das Elektrodenaktivmaterial der Aktivmaterialpartikel 1 LiNi0.5Mn1.5O4 sein. Preferably, the electrode active material of the active material particles 1 LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 .

Mit anderen Worten erfolgt die Beschichtung von Anoden- und Kathodenaktivmaterialpartikel mithin mit einer ersten Schicht 2, welche eine sehr dünne, in der Größenordnung von einer bis mehrerer Atomlagen, Ionen-leitende Festelektrolytschicht ist. Da die Festelektrolytschicht keine Elektronen an sich leiten kann, wird diese Schicht 2 so dünn aufgebracht, dass der Tunneleffekt genutzt werden kann.In other words, the anode and cathode active material particles are coated with a first layer 2nd which is a very thin, on the order of one or more atomic layers, ion-conductive solid electrolyte layer. Since the solid electrolyte layer cannot conduct electrons per se, this layer becomes 2nd applied so thin that the tunnel effect can be used.

Hochvoltstabile dotierte oder undotierte Festelektrolyte vom NASICON-Typ wie LATP, LAGP oder (Anti-)Perowskite wie LLTO oder Li3OCl werden auf Anoden- und Kathodenaktivmaterialpartikel 1 abgeschieden.High-voltage stable doped or undoped solid electrolytes of the NASICON type like LATP, LAGP or (anti) perovskites like LLTO or Li3OCl are on anode and cathode active material particles 1 deposited.

Nachfolgend werden beispielhaft einige konkrete Verbindungen aufgeführt, die als Festelektrolyt im vorgenannten Sinn geeignet sind, ohne als Einschränkung auf diese verstanden zu werden:

  • • - Oxide, wie beispielsweise Li7-xLa3Zr2AlxO12 mit x = 0 bis 0,5 oder Li7La3Zr2-xTaxO12 mit x = 0 bis 0,5,
  • • - Lithiumaluminiumtitanphosphate, wie beispielsweise Li1+xMxTi2-x(PO4)3 mit x = 0 bis 7 und M = Al (LATP), Fe, Y oder Ge,
  • • - Lithiumlanthanzirkonate, wobei zusätzlich Dotierungen von Tantal, Aluminium und Eisen eingesetzt werden können,
  • • - Lithiumphosphorsulfide, wobei Germanium und Selen eindotiert werden können, wie beispielsweise Li7P3S11, Li10P3S12, Li10MxP3-xS12 mit M = Ge, Se und x = 0 bis1, mit M = AyBz, wobei A = Si, Ge und B = Sn, Si und mit y = 0 bis 0,5 und z = 1 - y.
In the following, some specific compounds are listed as examples that are suitable as solid electrolytes in the aforementioned sense, without being understood as being restricted to them:
  • Oxides, such as Li 7-x La 3 Zr 2 Al x O 12 with x = 0 to 0.5 or Li 7 La 3 Zr 2-x Ta x O 12 with x = 0 to 0.5,
  • Lithium aluminum titanium phosphates, such as Li 1 + x M x Ti 2-x (PO 4 ) 3 with x = 0 to 7 and M = Al (LATP), Fe, Y or Ge,
  • • lithium lanthanum zirconates, with additional doping of tantalum, aluminum and iron can be used,
  • Lithium phosphorus sulfides, where germanium and selenium can be doped, such as Li 7 P 3 S 11 , Li 10 P 3 S 12 , Li 10 M x P 3-x S 12 with M = Ge, Se and x = 0 to 1, with M = A y B z , where A = Si, Ge and B = Sn, Si and with y = 0 to 0.5 and z = 1 - y.

Die erste Beschichtung 2 kann bevorzugt eine Schichtdicke von 0,05 nm bis 100 nm, insbesondere eine Schichtdicke von 0.1 nm bis 80 nm, und bevorzugt eine Schichtdicke von 0.5 nm bis 50 nm, aufweisen.The first coating 2nd can preferably have a layer thickness of 0.05 nm to 100 nm, in particular a layer thickness of 0.1 nm to 80 nm, and preferably a layer thickness of 0.5 nm to 50 nm.

Der zweite wichtige Aspekt der Erfindung besteht darin, dass auf diese erste Schicht 2 eine Schicht 3 abgeschieden wird, die sehr gut Elektronen leiten kann und eine niedrige Fermienergie (E3 in 2) sowie eine niedrige Austrittsarbeit (WA(3) in 2) besitzt, wie Graphen und Metalle (Titan, Bor, Zirkonium etc.), Metalloxide (VO2, TiO, NbO2, etc.), Lithium-Metalllegierungen (Zn-Li, Sn-Li, Al-Li etc.), Lithium-Metalloxide (Li2ZrO3, Li3.5Al2O3, Li4Ti5O12 etc.) oder Lithium-Metallfluoride (Li3AIF6, Li2AIF4, Li3VF6 etc.).The second important aspect of the invention is that on this first layer 2nd a layer 3rd is deposited, which can conduct electrons very well and has a low Fermi energy ( E3 in 2nd ) and a low work function ( WA (3) in 2nd ), such as graphene and metals (titanium, boron, zirconium etc.), metal oxides (VO2, TiO, NbO2, etc.), lithium metal alloys (Zn-Li, Sn-Li, Al-Li etc.), lithium Metal oxides (Li2ZrO3, Li3.5Al2O3, Li4Ti5O12 etc.) or lithium metal fluorides (Li3AIF6, Li2AIF4, Li3VF6 etc.).

Außerdem überbrücken die Lithiumionen jeweils den Weg vom Aktivmaterial bzw. Festelektrolyt über das elektronisch leitfähige Material mittels Tunneln.In addition, the lithium ions each bridge the path from the active material or solid electrolyte via the electronically conductive material by means of tunnels.

Infolge der Beschichtung des Anoden- und Kathodenaktivmaterials im Mehrschichtsystem mit einem hochvoltstabilen Festelektrolyt und einer elektronenleitenden Schicht unter Nutzbarmachung des Tunneleffektes, wird die Leistungsfähigkeit der Anoden- und Kathodenaktivmaterialien bei Spannungen > 4,2 V, insbesondere bei 4,9 V, erhöht.As a result of the coating of the anode and cathode active material in a multi-layer system with a high-voltage stable solid electrolyte and an electron-conducting layer using the tunnel effect, the performance of the anode and cathode active materials at voltages> 4.2 V, in particular at 4.9 V, is increased.

Ursache ist die Verhinderung der Materialauflösung und der Elektrolytzersetzung. Infolgedessen wird die Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batteriezelle erhöht. Mit verbesserter Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen-Batteriezelle ist insbesondere eine verlängerte Lebensdauer und die Hochstrombelastbarkeit gemeint.The cause is the prevention of material dissolution and electrolyte decomposition. As a result, the performance of the lithium-ion battery cell is increased. The improved performance of a lithium-ion battery cell means, in particular, an extended service life and the high current carrying capacity.

Die Mehrlagenbeschichtung aus Festelektrolyt 2 und elektronenleitendem Material 3 auf dem Anoden- und Kathodenaktivmaterial 1 kann neben Lithiumionen auch Elektronen leiten und ist stabil bei hohen Spannungen. Dies hat insbesondere zur Folge, dass ein oder mehrere der nachfolgend aufgezählten Vorteile erzielt werden:

  • - Schutz des Elektrolyten vor Zersetzung infolge hoher Spannungen.
  • - Schutz des Kathodenaktivmaterials, insbesondere LiNi0.5Mn1.5O4, vor Materialauflösung bei hoher Temperatur und hohen Spannungen.
  • - Schutz vor Strukturveränderungen des Kathodenaktivmaterials während der Zyklisierung der Batteriezelle.
  • - Nutzbarmachung des Tunneleffektes des elektronisch nicht leitenden Festelektrolyten;
  • - Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Kathodenaktivmaterials, der Elektrode und der Lithium-Ionen-Zelle daraus.
The multi-layer coating made of solid electrolyte 2nd and electron-conducting material 3rd on the anode and cathode active material 1 can conduct electrons in addition to lithium ions and is stable at high voltages. In particular, this has the consequence that one or more of the advantages listed below are achieved:
  • - Protection of the electrolyte against decomposition due to high voltages.
  • - Protection of the cathode active material, in particular LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , against material dissolution at high temperature and high voltages.
  • - Protection against structural changes in the cathode active material during the cyclization of the battery cell.
  • - Utilization of the tunnel effect of the electronically non-conductive solid electrolyte;
  • - Increasing the performance of the cathode active material, the electrode and the lithium-ion cell therefrom.

Beide Beschichtungen 2 und 3 werden mit geeigneten Verfahren wie Gasphasendampfabscheidung oder ähnlichen, die dem Fachmann aus der Herstellung von Lithium-Ionen-Zellen bekannt sind, auf die Aktivmaterialpartikel 1 aufgebracht. Beispielhaft hierfür seien noch ALD, MLD, CVD, PVD, Elektronenstrahlabscheidung, Laserabscheidung, Plasmaabscheidung, Radiofrequenz-Sputtern, Mikroemulsionsabscheidung, sukzessive ionische Lagenabscheidung, wässrige Abscheidung, Festphasendiffusion, Sputter-Beschichtung, Sol-Gel-Beschichtung oder Pulverbeschichtung erwähnt.Both coatings 2nd and 3rd are applied to the active material particles using suitable processes such as gas phase vapor deposition or the like, which are known to the person skilled in the art from the production of lithium-ion cells 1 upset. Examples include ALD, MLD, CVD, PVD, electron beam deposition, Laser deposition, plasma deposition, radio frequency sputtering, microemulsion deposition, successive ionic layer deposition, aqueous deposition, solid phase diffusion, sputter coating, sol-gel coating or powder coating are mentioned.

In 2 ist schematisch ein Energiediagramm der Anoden- oder Kathodenaktivmaterialpartikel 1, des Festelektrolyten 2 und des Elektronenleiters 3 gezeigt.In 2nd Figure 3 is a schematic energy diagram of the anode or cathode active material particles 1 , of the solid electrolyte 2nd and the electron conductor 3rd shown.

Ein Effekt der Erfindung ist es, den Tunneleffekt zu nutzen, das heißt die Elektronen überbrücken den Weg vom Kathodenaktivmaterial 1 zur zweiten Schicht 3, die elektronenleitend ist, obwohl sich dazwischen eine elektronisch isolierende Festelektrolytschicht 2 befindet.One effect of the invention is to use the tunnel effect, that is, the electrons bridge the path from the cathode active material 1 to the second shift 3rd , which is electron-conductive, although there is an electronically insulating solid electrolyte layer in between 2nd located.

Wenn eine Spannung auf beiden Seiten der Barriere angelegt wird, wie es im Fall einer betriebenen Batterie der Fall ist, verschieben sich die Ferminiveaus E1 und E3 gegeneinander um eV, da auf der rechten Seite 3 Elektronen herausgezogen werden. Infolgedessen gibt es auf der rechten Seite 3 freie Zustände für Elektronen der linken Seite 1, wodurch das Tunneln, also der Elektronentransport durch die nicht Elektronen-leitende Schicht 2, erleichtert wird.When a voltage is applied to both sides of the barrier, as is the case with a powered battery, the Fermi levels shift E1 and E3 against each other eV , because on the right 3rd Electrons are pulled out. As a result, there is on the right 3rd free states for left side electrons 1 , which causes tunneling, that is, electron transport through the non-electron-conducting layer 2nd , is relieved.

In 3 ist schematisch als eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Anoden- oder Kathodenaktivmaterialpartikels 1 mit einem Mehrschichtsystem aus Lagen Festelektrolyt 2 und Lagen Elektronenleiter 3 gezeigt, wobei die äußerste Schicht immer eine Festelektrolytschicht 2 ist.In 3rd is schematic as a cross-sectional view of the anode or cathode active material particle of the invention 1 with a multi-layer system made of layers of solid electrolyte 2nd and layers of electron conductors 3rd shown, the outermost layer always a solid electrolyte layer 2nd is.

In 4 ist schematisch als eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Anoden- oder Kathodenaktivmaterialpartikels 1 mit einem Mehrschichtsystem aus Lagen Festelektrolyt 2 und Lagen Elektronenleiter 3 gezeigt, wobei die äußerste Schicht immer eine Elektronenleiterschicht ist.In 4th is schematic as a cross-sectional view of the anode or cathode active material particle of the invention 1 with a multi-layer system made of layers of solid electrolyte 2nd and layers of electron conductors 3rd shown, the outermost layer is always an electron conductor layer.

Die Abfolge Festelektrolytschicht 2, elektronenleitende Schicht 3 kann beliebig erweitert werden, so oft bis ein optimaler Schutz gegen Degradation des Kathodenaktivmaterials und des Elektrolyten erreicht wird, aber noch keine isolierenden Effekte entstehen.The sequence of the solid electrolyte layer 2nd , electron-conducting layer 3rd can be expanded as often as necessary until optimal protection against degradation of the cathode active material and the electrolyte is achieved, but no isolating effects arise yet.

Infolge der Beschichtung des Anoden- und Kathodenaktivmaterials 1 im Mehrschichtsystem mit einem hochvoltstabilen Festelektrolyt 2 und einer elektronenleitenden Schicht 3 unter Nutzbarmachung des Tunneleffektes, wird die Leistungsfähigkeit der Anoden- und Kathodenaktivmaterialien bei Spannungen > 4,2 V, insbesondere bei 4,9 V, erhöht.As a result of the coating of the anode and cathode active material 1 in a multi-layer system with a high-voltage stable solid electrolyte 2nd and an electron-conducting layer 3rd utilizing the tunnel effect, the performance of the anode and cathode active materials is increased at voltages> 4.2 V, in particular at 4.9 V.

Ursache ist die Verhinderung der Materialauflösung und der Elektrolytzersetzung. Infolgedessen wird die Leistungsfähigkeit der Lithium-Ionen-Batteriezelle erhöht. Mit verbesserter Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen-Batteriezelle ist insbesondere eine verlängerte Lebensdauer und die Hochstrombelastbarkeit gemeint.The cause is the prevention of material dissolution and electrolyte decomposition. As a result, the performance of the lithium-ion battery cell is increased. Improved performance of a lithium-ion battery cell means, in particular, an extended service life and the high current carrying capacity.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
ElektrodenaktivmaterialpartikelElectrode active material particles
22nd
erste Beschichtungfirst coating
33rd
zweite Beschichtungsecond coating

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Elektrodenaktivmaterial für Lithium-Ionen Batterien, umfassend Aktivmaterialpartikel (1), welche eine erste Beschichtung (2) aus einem Festelektrolyten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivmaterialpartikel (1) eine zweite Beschichtung (3) aus einem Elektronen-leitenden Material aufweisen, welche auf die erste Beschichtung (2) aufgebracht ist, und wobei die erste Beschichtung (2) in einer solchen Dicke auf dem Aktivmaterial aufgebracht ist, dass ein Elektronentransport durch die erste Beschichtung (2) stattfinden kann.Electrode active material for lithium-ion batteries, comprising active material particles (1) which have a first coating (2) made of a solid electrolyte, characterized in that the active material particles (1) have a second coating (3) made of an electron-conductive material, which the first coating (2) is applied, and the first coating (2) is applied to the active material in such a thickness that electron transport can take place through the first coating (2). Elektrodenaktivmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (2) aus einem Festelektrolyten ist, der ein Festelektrolytmaterial aus der Gruppe der NASICON-Festelektrolyte, insbesondere LATP oder LAGP, und der (Anti)Perowskite, insbesondere LLTO oder Li3OCl, umfasst.Electrode active material according to Claim 1 , characterized in that the first coating (2) is made of a solid electrolyte, which comprises a solid electrolyte material from the group of NASICON solid electrolytes, in particular LATP or LAGP, and the (anti) perovskite, in particular LLTO or Li 3 OCl. Elektrodenaktivmaterial gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (3) aus einem elektronenleitenden Material ist, ausgewählt aus der Gruppe Graphen, Titan, Zirkonium, Bor, Vanadiumoxid, Titanoxid, Niobiumoxid, Lithium-Metall-Legierung, insbesondere Zn-Li, Sn-Li, Al-Li, Lithiummetalloxide, insbesondere Li2ZrO3, Li3.5Al2O3, Li4Ti5O12, und Lithiummetallfluoride, insbesondere Li3AlF6, Li2AlF4, Li3VF6.Electrode active material according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the second coating (3) is made of an electron-conducting material, selected from the group graphene, titanium, zirconium, boron, vanadium oxide, titanium oxide, niobium oxide, lithium metal alloy, in particular Zn-Li, Sn-Li, Al-Li, lithium metal oxides, in particular Li 2 ZrO 3 , Li 3.5 Al 2 O 3 , Li 4 Ti 5 O 12 , and lithium metal fluorides, in particular Li 3 AlF 6 , Li 2 AlF 4 , Li 3 VF 6 . Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenaktivmaterial der Aktivmaterialpartikel LiNi0.5Mn1.5O4 ist.Electrode active material according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode active material of the active material particles is LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 . Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (2) eine Schichtdicke von 0,05 nm bis 100 nm, insbesondere eine Schichtdicke von 0.1 nm bis 80 nm, und bevorzugt eine Schichtdicke von 0.5 nm bis 50 nm, aufweist.Electrode active material according to one of the preceding claims, characterized in that the first coating (2) has a layer thickness of 0.05 nm to 100 nm, in particular a layer thickness of 0.1 nm to 80 nm, and preferably a layer thickness of 0.5 nm to 50 nm . Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtung (2) eine Schichtdicke von einer bis zu mehreren Atomlagen aufweist und mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren aufgebracht ist.Electrode active material according to one of the preceding claims, characterized in that the first coating (2) has a layer thickness of one to several atomic layers and is applied by means of physical, wet-chemical or mechanical methods. Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtung (3) mittels physikalischer, nass-chemischer oder mechanischer Verfahren aufgebracht ist.Electrode active material according to one of the preceding claims, characterized in that the second coating (3) is applied by means of physical, wet-chemical or mechanical methods. Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zweite Beschichtung (3) eine dritte Beschichtung aus einem Festelektrolyten (2) aufgebracht ist.Electrode active material according to one of the preceding claims, characterized in that a third coating of a solid electrolyte (2) is applied to the second coating (3). Sekundärbatterie umfassend ein Elektrodenaktivmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Secondary battery comprising an electrode active material according to one of the preceding claims. Verwendung eines Elektrodenaktivmaterials nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9 in der Fertigung von Batteriezellen, insbesondere für Traktionsbatterien von Fahrzeugen.Use of an electrode active material according to one of the preceding Claims 1 to 9 in the manufacture of battery cells, especially for traction batteries in vehicles.
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