DE102022126056A1 - Batterieelektrode - Google Patents

Batterieelektrode Download PDF

Info

Publication number
DE102022126056A1
DE102022126056A1 DE102022126056.9A DE102022126056A DE102022126056A1 DE 102022126056 A1 DE102022126056 A1 DE 102022126056A1 DE 102022126056 A DE102022126056 A DE 102022126056A DE 102022126056 A1 DE102022126056 A1 DE 102022126056A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
anode
indium nitride
lithium
nitride layer
current collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022126056.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Seung-Woo Chu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102022126056A1 publication Critical patent/DE102022126056A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0409—Methods of deposition of the material by a doctor blade method, slip-casting or roller coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0411—Methods of deposition of the material by extrusion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • H01M4/0435—Rolling or calendering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/665—Composites
    • H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die vorliegenden Konzepte sehen eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batteriezelle mit einer Anode mit verbesserten Eigenschaften vor, einschließlich der Fähigkeit, die Bildung von Lithium-Dendriten nach der Zellen-Formierung und im Betrieb zu unterdrücken. Dazu gehört eine Anode für eine wiederaufladbare Batterie, die einen Stromkollektor mit einer Indiumnitridschicht enthält, wobei die Indiumnitridschicht Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Material und ein polymeres Bindemittel enthält.

Description

  • EINLEITUNG
  • Lithiumionen-Batteriepacks können eine oder mehrere Lithiumionen-Batteriezellen enthalten, die je nach den Anforderungen des Systems elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet sind. Jede Batteriezelle enthält ein oder mehrere Lithiumionen-Elektrodenpaare, die in einer versiegelten Beutelhülle, einer prismatischen Metalldose oder einer zylindrischen Metalldose eingeschlossen sind. In einigen Ausführungsformen umfasst jedes Elektrodenpaar eine negative Elektrode (Anode) und eine positive Elektrode (Kathode), zwischen denen ein Separator angeordnet ist. Der Separator hat die Aufgabe, die negative und die positive Elektrode physisch zu trennen und elektrisch zu isolieren, während er gleichzeitig den Transfer von Lithiumionen ermöglicht.
  • Zur Erleichterung der Lithiumionen-Mobilität kann ein elektrolytisches Material, das Lithiumionen enthält, im Separator vorhanden sein. Das elektrolytische Material ermöglicht den Durchgang von Lithiumionen durch den Separator zwischen dem Pluspol und den Anoden, um den Elektronenfluss auszugleichen, der während der Lade- und Entladezyklen der Lithiumionen-Batteriezelle den Separator umgeht und sich durch einen externen Stromkreis zwischen den Elektroden bewegt. Je nach Chemie hat jede Lithiumionen-Batteriezelle aufgrund der unterschiedlichen elektrochemischen Potentiale der Elektroden eine bestimmte Höchst- oder Ladespannung (Spannung bei Vollladung). Zum Beispiel kann jede Lithiumionen-Batteriezelle eine Ladespannung im Bereich von 3 V bis 5 V und eine Nenn-Leerlaufspannung im Bereich von 2,9 V bis 4,2 V haben.
  • Jede Batteriezelle ist so konfiguriert, dass sie elektrochemisch elektrische Energie speichert und abgibt. Jede Anode hat einen Stromkollektor in Form einer negativen Folie, die mit einer negativen Anschlusslasche verbunden ist, und jede positive Elektrode hat einen Stromkollektor mit einer positiven Folie, die mit einer positiven Anschlusslasche verbunden ist. Lithiumionen-Batteriezellen können über viele Zyklen entladen und wieder aufgeladen werden.
  • Es ist vorteilhaft, eine verbesserte Anode in einer Batteriezelle und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Anode zur Verfügung zu haben.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegenden Konzepte sehen eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batteriezelle mit einer Anode mit verbesserten Eigenschaften vor, einschließlich der Fähigkeit, die Bildung von Lithium-Dendriten nach der Zellen-Formierung und im Betrieb zu unterdrücken.
  • Ein Aspekt der Offenbarung umfasst eine Anode für eine wiederaufladbare Batterie, die einen Stromkollektor mit einer Indiumnitridschicht umfasst, wobei die Indiumnitridschicht Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Material und ein polymeres Bindemittel umfasst.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass das metallische Substrat aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, rostfreiem Stahl oder Nickel hergestellt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass das metallische Substrat aus einem Material hergestellt wird, das nicht mit Lithium legiert.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass die Indiumnitridschicht maximal 50 Gew.-% Indiumnitrid enthält.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass die Indiumnitridschicht maximal 10 Gew.-% eines polymeren Bindemittels enthält.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass das elektrisch leitfähige Material mindestens eines von Ruß, Graphit, Graphen oder Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass die Indiumnitridschicht eine Dicke zwischen 4 Mikrometer und 12 Mikrometer aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass die Indiumnitridschicht eine Dicke zwischen 1 Mikrometer und 5 Mikrometer aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist die Umwandlung von Indiumnitrid in Lithiumnitrid und einen Lithium-Indium-Legierungsverbund in Gegenwart von Lithium.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung umfasst eine Batteriezelle, die eine Anode, einen Separator und eine Kathode umfasst, wobei die Anode einen Stromkollektor mit einer Indiumnitridschicht umfasst. Die Indiumnitridschicht enthält Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Material und ein polymeres Bindemittel.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung umfasst ein Verfahren zur Bildung einer Anode für eine Batteriezelle, das die Bildung einer Indiumnitridaufschlämmung, die Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Materialund ein polymeres Bindemittel enthält, das Aufbringen der Indiumnitridaufschlämmung als Schicht auf ein Metallsubstrat und das Aushärten der Schicht umfasst, um die Schicht an das Metallsubstrat zu binden.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung umfasst das Auftragen der Aufschlämmung durch ein Schlitzdüsenbeschichtungsverfahren zur Bildung der Schicht.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung umfasst die Anwendung eines Tiefdruck-Beschichtungsverfahrens zur Bildung der Schicht.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung ist, dass das polymere Bindemittel ein ultraviolett (UV)-härtbares Polymer enthält und das Aushärten der Schicht, um die Schicht auf dem metallischen Substrat zu binden, indem die Schicht ultraviolettem Licht ausgesetzt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Offenbarung umfasst das Kalandrieren der Schicht auf dem Metallsubstrat nach dem Aushärten.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehre sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung einiger der besten Variationen und anderer Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Lehre, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:
    • 1 zeigt gemäß der Offenbarung schematisch eine isometrische Explosionsdarstellung einer prismatischen Batteriezelle, die eine Anode, ein Elektrolytmaterial, einen Separator und eine Kathode umfasst.
    • 2 zeigt gemäß der Offenbarung schematisch eine Seitenschnittansicht einer Anode, die einen Anodenstromkollektor mit einer Indiumnitridschicht enthält.
    • 3 zeigt gemäß der Offenbarung schematisch eine Seitenschnittansicht einer Anode, die einen Anodenstromkollektor mit einer Indiumnitridschicht während der Herstellung der Batteriezelle umfasst.
    • 4 zeigt gemäß der Offenbarung schematisch eine Seitenschnittansicht einer Anode, die einen Anodenstromkollektor mit einer Indiumnitridschicht nach dem Aufladen enthält.
    • 5 zeigt schematisch Elemente eines Verfahrens zur Herstellung einer Anode für eine Batteriezelle gemäß der Offenbarung.
  • Die beigefügten Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und stellen eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale der vorliegenden Offenbarung dar, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich zum Beispiel spezifischer Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen. Die Einzelheiten dieser Merkmale werden zum Teil durch den jeweiligen Verwendungszweck und die Einsatzumgebung bestimmt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die Komponenten der hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen können in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen angeordnet und gestaltet werden. Daher soll die folgende detaillierte Beschreibung den Umfang der beanspruchten Offenbarung nicht einschränken, sondern lediglich mögliche Ausführungsformen aufzeigen. Auch wenn in der folgenden Beschreibung zahlreiche spezifische Details aufgeführt sind, um ein umfassendes Verständnis der hier offenbarten Ausführungsformen zu ermöglichen, können einige Ausführungsformen auch ohne einige dieser Details ausgeführt werden. Aus Gründen der Klarheit wurden bestimmte technische Details, die im Stand der Technik bekannt sind, nicht im Detail beschrieben, um die Offenbarung nicht unnötig zu behindern. Außerdem sind die Zeichnungen in vereinfachter Form und nicht maßstabsgetreu. Nur der Einfachheit und Klarheit halber können Richtungsangaben wie oben, unten, links, rechts, auf, über, oberhalb, unterhalb, darunter, hinten und vorne in Bezug auf die Zeichnungen verwendet werden. Diese und ähnliche Richtungsangaben dienen der Veranschaulichung und sind nicht so auszulegen, dass sie den Umfang der Offenbarung einschränken. Darüber hinaus kann die Offenbarung, so wie sie hierin dargestellt und beschrieben ist, auch ohne ein Element, das hierin nicht speziell offenbart ist, realisiert werden.
  • In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen gleichen oder ähnlichen Komponenten in den verschiedenen Figuren entsprechen, zeigt 1 schematisch eine Ausführungsform einer prismatisch geformten Lithiumionen-Batteriezelle 10, die eine Vielzahl von Elektrodenpaaren 15 mit einer Anode 20, einem Separator 40 und einer Kathode 30 umfasst, die in einem Stapel angeordnet und in einem flexiblen Beutel 60 versiegelt sind, der ein elektrolytisches Material 62 enthält. In einer Ausführungsform der Batteriezelle kann eine Referenzelektrode zwischen der Anode und der Kathode angeordnet sein. Eine erste, negative Batteriezellenlasche 26 und eine zweite, positive Batteriezellenlasche 36 ragen aus dem flexiblen Beutel 60 heraus. Die Begriffe „Anode“ und „negative Elektrode“ werden austauschbar verwendet. Die Begriffe „Kathode“ und „positive Elektrode“ werden austauschbar verwendet. Ein einzelnes Elektrodenpaar 15 mit einer Anordnung von Anode 20, Separator 40 und Kathode 30 ist abgebildet. Es versteht sich, dass je nach der spezifischen Anwendung der Batteriezelle 10 mehrere Elektrodenpaare 15 in dem flexiblen Beutel 60 angeordnet und elektrisch verbunden sein können.
  • Die Anode 20 enthält ein erstes aktives Material 22, das auf einem Anodenstromkollektor 24 angeordnet ist. Der Anodenstromkollektor 24 ist ein Metallsubstrat mit einem Folienabschnitt 25, der sich vom ersten aktiven Material 22 aus erstreckt, um die erste Batteriezellenlasche 26 zu bilden.
  • Die Kathode 30 umfasst ein zweites aktives Material 32, das auf einem Kathodenstromkollektor 34 angeordnet ist, wobei der Kathodenstromkollektor 34 einen Folienabschnitt 35 aufweist, der sich von dem zweiten aktiven Material 32 aus erstreckt, um die zweite Batteriezellenlasche 36 zu bilden.
  • Die Anoden- und Kathodenstromkollektoren 24, 34 sind dünne metallische plattenförmige Elemente, die ihr erstes bzw. zweites aktives Material 22 bzw. 32 über eine beträchtliche Grenzschichtfläche kontaktieren. Der Zweck der Anoden- und Kathodenstromkollektoren 24, 34 besteht darin, während des Entladens und Ladens freie Elektronen mit den jeweiligen der ersten und zweiten aktiven Materialien 22, 32 auszutauschen.
  • Der Anodenstromkollektor 24 ist in einer Ausführungsform ein flaches, plattenförmiges Metallsubstrat in Form eines rechteckigen ebenen Blechs, obwohl es in einigen Ausführungsformen als ebenes Blech mit einer nicht rechteckigen Form, einer gewickelten Konfiguration, einer zylindrischen Konfiguration oder einer anderen Konfiguration angeordnet sein kann.
  • Der Anodenstromkollektor 24 ist aus Kupfer, einer Kupferlegierung, rostfreiem Stahl, Nickel usw. oder einem anderen Material hergestellt, das sich nicht mit Lithium legiert. In einer Ausführungsform hat der Anodenstromkollektor 24 eine Dicke von genau oder etwa 0,02 mm. Das erste aktive Material 22 ist eine Indiumnitridschicht 23, die auf eine oder beide Oberflächen des Anodenstromkollektors 24 aufgebracht ist.
  • Der Kathodenstromkollektor 34 ist ein metallisches Substrat in Form eines ebenen Blechs, das aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und in einer Ausführungsform eine Dicke von genau oder etwa 0,02 mm aufweist. Der Separator 40 ist zwischen der Anode 20 und der Kathode 30 angeordnet, um die Anode 20 von der Kathode 30 physisch zu trennen und elektrisch zu isolieren.
  • Das elektrolytische Material 62, das Lithiumionen leitet, befindet sich im Separator 40 und ist sowohl der Anode 20 als auch der Kathode 30 ausgesetzt, damit Lithiumionen zwischen der Anode 20 und der Kathode 30 wandern können. Die Lithiumionen, die während der Entladung von der Anode 20 oder während der Ladung von der Kathode 30 abgestreift werden, geben Elektronen ab, die durch die Stromkollektoren 24 bzw. 34, durch einen externen Stromkreis, der entweder mit einer Last oder einem Ladegerät verbunden ist, und dann zu den gegenüberliegenden Stromkollektoren (34 und 24) und Elektroden (30 und 20) fließen, wo sie die Lithiumionen reduzieren, während sie eingelagert werden.
  • Die Anode 20 und die Kathode 30 sind jeweils aus Elektrodenmaterialien hergestellt, die Lithiumionen abscheiden und abstreifen (bei einer Anode) oder einlagern und auslagern (bei einer Kathode) können. Die Elektrodenmaterialien der Anode 20 und der Kathode 30 sind so beschaffen, dass sie Lithium bei unterschiedlichen elektrochemischen Potentialen im Verhältnis zu einer gemeinsamen Bezugselektrode, z.B. Lithium, speichern. Bei der Konstruktion des Elektrodenpaares 15 speichert die Anode 20 abgeschiedenes oder plattiertes Lithium auf einem niedrigeren elektrochemischen Potential (d.h. einem höheren Energiezustand) als die Kathode 30, so dass eine elektrochemische Potentialdifferenz zwischen der Anode 20 und der Kathode 30 besteht, wenn die Anode 20 lithiert ist. Die elektrochemische Potentialdifferenz für jede Batteriezelle 10 führt zu einer Ladespannung im Bereich von 3 V bis 5 V und einer Nenn-Leerlaufspannung im Bereich von 2,9 V bis 4,2 V. Diese Eigenschaften der Anode 20 und der Kathode 30 ermöglichen den reversiblen Transfer von Lithiumionen zwischen der Anode 20 und der Kathode 30 entweder spontan (Entladungsphase) oder durch Anlegen einer externen Spannung (Ladephase) während des Betriebszyklus. Die Dicke der Anode 20 liegt in einer Ausführungsform zwischen 10 Mikrometer (µm) und 20 µm.
  • Die Indiumnitridschicht 23 der Anode 20 enthält Indiumnitrid 27, ein elektrisch leitfähiges Material 28 und ein polymeres Bindemittel 29. Das Indiumnitrid 27 fungiert als Schutzschicht der hochreaktiven Lithiummetall-Anode, wenn es während des Zellenformierungsprozesses in einen Verbund aus Lithiumnitrid (Li3N) und einer Lithium-Indium-Legierung (LixIny) umgewandelt wird. Bei dem elektrisch leitfähigen Material 28 kann es sich z.B. um Ruß, Graphit, Graphen, CNT oder eine andere Art von Kohlenstoffmaterial handeln. Der Ruß enthält eine leitfähige Kohlenstoffart, die eine hohe spezifische Oberfläche und eine weit entwickelte Struktur aufweist, die die Mikroporosität erhöht. Das elektrisch leitfähige Material 28 ist mit einem polymeren Bindemittel 29 vermischt, um der Anode 20 strukturelle Integrität zu verleihen. Der Kohlenstoff und der Polymerverbundstoff fungieren als elektrisch leitfähige und spannungsausgleichende Komponente in der Indiumnitridschicht. Bei dem polymeren Bindemittel 29 handelt es sich vorzugsweise um eines oder mehrere der folgenden Materialien: Polyvinylidenfluorid (PVdF), ein Polyacrylsäurepolymer, PTFE, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), eine Carboxymethylcellulose (CMC) oder Mischungen daraus. Graphit, Graphen, CNT, Ruß oder eine andere Art von Kohlenstoffmaterial wird vorteilhaft für die Herstellung der Anode 20 verwendet, da es nicht nur relativ inert ist, sondern seine schicht- oder faserförmige Struktur auch günstige Eigenschaften aufweist, die dazu beitragen, die während der Lithiumbeschichtung oder -abscheidung entstehenden Spannungen abzubauen. Im Handel sind verschiedene Arten von Kohlenstoffmaterial erhältlich, die für die Konstruktion der Anode 20 verwendet werden können.
  • Das zweite aktive Material 32 der Kathode 30 ist aus einem aktiven Material auf Lithiumbasis gebildet, das eingelagertes Lithium bei einem höheren elektrochemischen Potential (im Vergleich zu einer gemeinsamen Referenzelektrode) speichert als das elektrisch leitfähige Material, aus dem die Anode 20 besteht. Die gleichen polymeren Bindemittel (PVdF, PTFE, Polyacrylsäure) und leitfähigen feinteiligen Verdünnungsmittel (Ruß mit großer Oberfläche), die zur Herstellung der Anode 20 verwendet werden können, können auch mit dem aktiven Material auf Lithiumbasis der Kathode 30 zu den gleichen Zwecken vermischt werden. Bei dem aktiven Material auf Lithiumbasis handelt es sich vorzugsweise um ein geschichtetes Lithium-Übergangsmetalloxid, wie Lithium-Cobaltoxid, Lithium-Nickel-Cobalt-Manganoxid, ein Spinell-Lithium-Übergangsmetalloxid, wie Lithium-Manganoxid, Lithium-Nickel-Manganoxid, ein Kathodenmaterial vom Olivin-Typ, wie Lithium-Eisenphosphat, oder Lithium-Eisen-Manganphosphat. Einige andere geeignete aktive Materialien auf Lithiumbasis, die als aktives Material auf Lithiumbasis verwendet werden können, sind Lithium-Nickeloxid, Lithium-Aluminium-Manganoxid und Lithium-Vanadiumoxid, um Beispiele für Alternativen zu nennen. Für die Herstellung der Kathode 30 können auch Mischungen verwendet werden, die eines oder mehrere der oben genannten aktiven Materialien auf Lithiumbasis enthalten.
  • Der Separator 40 kann aus einer porösen keramischen Beschichtung oder aus porösen Polymerschichten gebildet sein, die individuell aus einer Vielzahl von Polymeren zusammengesetzt sein können, die thermische Stabilität bieten. Der Einfachheit halber wird hier nur eine solche Polymerschicht gezeigt. Jede der ein oder mehreren Polymerschichten kann ein Polyolefin sein. Einige spezifische Beispiele für Polyolefine sind Polyethylen (PE) (sowie Variationen wie HDPE, LDPE, LLDPE und UHMWPE), Polypropylen (PP) oder eine Mischung aus PE und PP. Die Polymerschicht(en) dienen der elektrischen Isolierung und der physischen Trennung der Anode 20 und der Kathode 30. Der erste Separator 40 kann außerdem mit einem flüssigen elektrolytischen Material durch die gesamte Porosität der Polymerschichten) infiltriert werden. Das flüssige Elektrolytmaterial, das sowohl die Anode 20 als auch die Kathode 30 benetzt, enthält vorzugsweise ein Lithiumsalz, das in einem nichtwässrigen Lösungsmittel gelöst ist. Der Separator 40 hat eine Dicke, die zwischen 10 Mikrometer (µm) und 50 µm liegen kann.
  • Die vorstehenden Beschreibungen der Anode 20, der Kathode 30, des Separators 40 und des elektrolytischen Materials 62 sind als nicht-beschränkende Beispiele zu verstehen. Viele Variationen der Chemie jedes dieser Elemente können im Zusammenhang mit der Lithiumionen-Batteriezelle 10 der vorliegenden Offenbarung angewendet werden. Das elektrisch leitfähige Material der Anode 20 und das aktive Material auf Lithiumbasis der Kathode 30 können beispielsweise auch aus anderen als den oben genannten Elektrodenmaterialien bestehen, zumal die Elektrodenmaterialien für Lithiumionen-Batterien weiter erforscht und entwickelt werden. Darüber hinaus können die Polymerschicht(en) und/oder das elektrolytische Material, das in der/den Polymerschicht(en) des Separators 40 enthalten ist, auch andere Polymere und elektrolytische Materialien als die oben genannten umfassen. In einer Variation kann der Separator 40 ein festes Polymerelektrolytmaterial sein, das eine Polymerschicht, wie z.B. Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polyacrylnitril (PAN), ein festes Elektrolytmaterial, z.B. ein Elektrolytmaterial auf Oxidbasis oder ein Elektrolytmaterial auf Sulfidbasis, oder ein Gelpolymerelektrolytmaterial mit einem Lithiumsalz oder gequollen mit einer Lithiumsalzlösung enthält. Die Anode 20 und die Kathode 30 tauschen während der Entlade- und Ladezyklen reversibel Lithiumionen durch den Separator 40 aus.
  • 2 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anode 20, die den Anodenstromkollektor 24 mit einer darauf befindlichen Indiumnitridschicht 23 umfasst, nach dem Trocknen der Indiumnitridaufschlämmung. In einer Ausführungsform und wie dargestellt ist die Indiumnitridschicht 23 auf einer Seite des Anodenstromkollektors 24 aufgebracht. Alternativ kann die Indiumnitridschicht 23 auch auf beiden Seiten des Anodenstromkollektors 24 aufgebracht sein. Die Indiumnitridschicht 23 enthält 4-45 Gew.-% Indiumnitrid 27, 50-90 Gew.-% des elektrisch leitfähigen Materials 28 und 1-10 % des polymeren Bindemittels. In einer Ausführungsform enthält die Indiumnitridschicht 23 maximal 50 Gew.-% Indiumnitrid 27 und maximal 10 Gew.-% polymeres Bindemittel 29.
  • Die Indiumnitrid-Aufschlämmung enthält eine Mischung aus Indiumnitrid 27, elektrisch leitfähigem Material 28, dem polymeren Bindemittel 29 und einem Lösungsmittel (nicht dargestellt).
  • Das Indiumnitrid hat eine maximale Teilchengröße von 10 Mikrometer und eine minimale Teilchengröße von 100 nm bei einer Mindestreinheit von 99,0 %.
  • Das elektrisch leitfähige Material 28 kann aus einem von oder einer Mischung aus Ruß, Graphit, Graphen, Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) oder einem anderen Kohlenstoffmaterial gebildet sein.
  • Das polymere Bindemittel 29 dient als Bindemittel für die Verbindung des elektrisch leitfähigen Materials 28, des Indiumnitrids 27 und des Kollektors 24. Das polymere Bindemittel 29 kann aus Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, PVdF, Polyvinylacetat- und Vinylacetat-Copolymeren und -Terpolymeren, Cellulose- und Acrylpolymeren, Polyvinylacetat- und Vinylacetat-Copolymeren und -Terpolymeren usw. gebildet sein, und kann in Form eines Pulvers, eines Harzes oder in einem Lösungsmittel gelöst vorliegen. In einer Ausführungsform ist das polymere Bindemittel 29 mit ultraviolettem (UV) Licht härtbar. In dieser Ausführungsform wird die Indiumnitridaufschlämmung unter Verwendung eines UV-härtbaren Polymers gebildet oder hergestellt. Dadurch wird vermieden, dass die Indiumnitridaufschlämmung erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, was kürzere Herstellungszeiten und niedrigere Herstellungskosten ermöglicht.
  • Das Gemisch aus Indiumnitrid 27, elektrisch leitfähigem Material 28 und polymerem Bindemittel 29, das die Indiumnitridschicht 23 bildet, wird unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels oder von Wasser durch Mischen zur Indiumnitridaufschlämmung gebildet, wie in Schritt S501 des Verfahrens 500 von 5 dargestellt. In einer Ausführungsform ist das organische Lösungsmittel N-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP).
  • Die Indiumnitridaufschlämmung, die die Indiumnitridschicht 23 enthält, kann auf den Anodenstromkollektor 24 aufgebracht werden, wie in Schritt S502 des Verfahrens 500 von 5 dargestellt.
  • Die Indiumnitridschicht 23 kann in einer Ausführungsform durch Tiefdruckbeschichtung, Schlitzdüsenbeschichtung oder Tauchbeschichtung auf den Anodenstromkollektor 24 aufgebracht werden. Die Schlitzdüsenbeschichtung ist eine Beschichtungstechnik, bei der die Indiumnitridaufschlämmung über einen schmalen, oberflächennahen Schlitz auf das Substrat des Anodenstromkollektors 24 aufgebracht wird. Ein großer Vorteil des Schlitzdüsen-Beschichtungsverfahrens ist die einfache Beziehung zwischen der Dicke der Nassfilmbeschichtung, der Fließgeschwindigkeit der Lösung und der Geschwindigkeit des beschichteten Substrats relativ zum Kopf. Darüber hinaus lassen sich mit der Schlitzdüsenbeschichtung extrem gleichmäßige Schichten über große Flächen erzielen. Die Schlitzdüsenbeschichtung ist eines von vielen Verfahren, mit denen ein dünner Flüssigkeitsfilm auf die Oberfläche eines Substrats aufgebracht werden kann. Einer der Hauptvorteile der Schlitzdüsenbeschichtung ist, dass sie leicht in Scale-up-Prozesse bzw. die Übertragung von Labor auf eine Großanlage integriert werden kann, einschließlich der Beschichtung von Rolle zu Rolle und der Beschichtung von Bogen zu Bogen.
  • Die Indiumnitridaufschlämmung, die die Indiumnitridschicht 23 enthält, kann in einer Ausführungsform auf den Anodenstromkollektor 24 aufgebracht werden, indem der Stromkollektor 24 in ein Bad getaucht wird, das die Indiumnitridaufschlämmung enthält.
  • Der Anodenstromkollektor 24 mit der darauf aufgebrachten Indiumnitridschicht 23 wird einem Trocknungsprozess unterzogen, um die Indiumnitridschicht 23 auf der Oberfläche des Anodenstromkollektors 24 zu binden und die Anode 20 zu bilden, wie in Schritt S503 des Verfahrens 500 von 5 dargestellt. Der Trocknungsprozess kann beinhalten, dass der Anodenstromkollektor 24 mit der aufgebrachten Indiumnitridschicht 23 für eine gewisse Zeit einer Umgebung mit erhöhter Temperatur ausgesetzt wird, um das Lösungsmittel zu entfernen. In einer Ausführungsform kann dies beinhalten, dass der Anodenstromkollektor 24 mit der aufgebrachten Indiumnitridschicht 23 einem Kalandrierverfahren unterzogen wird, um die Haftung der Indiumnitridschicht 23 auf der Oberfläche des Anodenstromkollektors 24 zu verbessern. Der Anodenstromkollektor 24 mit der aufgebrachten Indiumnitridschicht 23 wird einer Temperatur zwischen 60 °C und 150 °C für einen Zeitraum von 1 bis 60 Minuten ausgesetzt, um zu trocknen und das Lösungsmittel zu entfernen, nachdem die Indiumnitridschicht 23 auf der Oberfläche des Anodenstromkollektors 24 gebunden wurde. Alternativ kann das polymere Bindemittel 29 auch ein ultraviolett (UV)-härtbares Polymer enthalten. In dieser Ausführungsform wird die Indiumnitridschicht 23 durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet, um die Schicht auf dem Metallsubstrat zu fixieren.
  • In einer Ausführungsform hat die Indiumnitridschicht 23 eine Dicke im Bereich zwischen 4 und 12 Mikrometer.
  • In einer Ausführungsform hat die Indiumnitridschicht 23 eine Dicke im Bereich zwischen 1 Mikrometer und 5 Mikrometer.
  • 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anode 20 nach deren Einbau in eine unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Ausführungsform der Batteriezelle 10 nach der Aktivierung. Der Anodenstromkollektor 24 weist die Indiumnitridschicht 23 mit dem elektrisch leitfähigen Material 28 und dem polymeren Bindemittel 29 auf. Das Indiumnitrid 27 hat sich in Gegenwart von Lithium in einen Verbund aus Lithiumnitrid (Li3N) und eine Lithium-Indium-Legierung (LixIny) umgewandelt.
  • 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anode 20 nach deren Einbau in eine unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Ausführungsform der Batteriezelle 10 nach Aktivierung und vollständiger Aufladung. Der Anodenstromkollektor 24 weist die Indiumnitridschicht 23 mit dem elektrisch leitfähigen Material 28 und dem polymeren Bindemittel 29 auf. Das Indiumnitrid 27 reagiert in Gegenwart von Lithiumionen (Li+) und bildet einen Verbundstoff aus Lithiumnitrid (Li3N) und Lithium-Indium-Legierung (LixIny) 27'. Durch den Ladevorgang bildet sich auf dem Anodenstromkollektor 24 ein Lithiumdepot 21.
  • Die Indiumnitridschicht 23 wird als Aufschlämmung mit Hilfe eines Tiefdruckverfahrens, eines Schlitzdüsenbeschichtungsverfahrens, eines Tauchbeschichtungsverfahrens oder eines anderen Aufschlämmungsauftragungsverfahrens aufgebracht, um die Anode 20 zu bilden. Dadurch werden Probleme vermieden, die andernfalls durch das Aufbringen von Indium auf einen Anodenstromkollektor durch Sputtern oder ein ähnliches Verfahren entstehen würden.
  • Die Indiumnitrid (InN)-Schicht stellt einen Mechanismus zur Unterdrückung der Lithium-Dendritenbildung bereit. Dies ist auf die elektrisch leitfähigen Materialien und das polymere Bindematerial zurückzuführen, die als Spannungsrelaxationselemente fungieren. Das aktivierte InN bildet eine Li-Ionen leitende Oberflächenschicht, die einen beschränkten direkten Kontakt von hochreaktivem Lithium mit dem Elektrolytmaterial aufweist.
  • Wie hierin verwendet, bezieht sich „dünn“ in bestimmten Ausführungsformen auf eine Dicke von weniger als 100-200 Mikrometer, und „ultradünn“ bezieht sich auf eine Dicke, die weniger als 50 Mikrometer und bis zu 5 Mikrometer dünn ist.
  • Dieses Konzept ermöglicht die Massenfertigung von Batteriezellen mit Elektroden in großem Maßstab, indem es die Konsistenz von Teil zu Teil, die Materialkosten und die Komplexität der Fertigung reduziert.
  • Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sind unterstützend und beschreibend für die vorliegende Lehre, wobei der Umfang der vorliegenden Lehre ausschließlich durch die Ansprüche definiert ist. Während einige der besten Modi und andere Ausführungsformen zum Realisieren der vorliegenden Lehre im Detail beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Designs und Ausführungsformen, um die vorliegende Lehre, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verwirklichen.

Claims (10)

  1. Anode für eine wiederaufladbare Batterie, umfassend: einen Stromkollektor mit einem metallischen Substrat, das eine Indiumnitridschicht aufweist; wobei die Indiumnitridschicht Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Material und ein polymeres Bindemittel enthält.
  2. Anode nach Anspruch 1, wobei das metallische Substrat aus Kupfer, einer Kupferlegierung, rostfreiem Stahl oder Nickel hergestellt ist.
  3. Anode nach Anspruch 1, wobei das metallische Substrat aus einem Material hergestellt ist, das nicht mit Lithium legiert.
  4. Anode nach Anspruch 1, wobei die Indiumnitridschicht maximal 50 Gew.-% Indiumnitrid enthält.
  5. Anode nach Anspruch 1, wobei die Indiumnitridschicht maximal 10 Gew.-% eines polymeren Bindemittels enthält.
  6. Anode nach Anspruch 1, wobei das elektrisch leitfähige Material mindestens einen der Stoffe Ruß, Graphit, Graphen oder Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) umfasst.
  7. Anode nach Anspruch 1, wobei die Indiumnitridschicht eine Dicke zwischen 4 Mikrometer und 12 Mikrometer aufweist.
  8. Anode nach Anspruch 1, wobei die Indiumnitridschicht eine Dicke zwischen 1 Mikrometer und 5 Mikrometer aufweist.
  9. Anode nach Anspruch 1, wobei sich das Indiumnitrid in Gegenwart von Lithium in Lithiumnitrid und einen Lithium-Indium-Legierungsverbund umwandelt.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Anode für eine Batteriezelle, umfassend: Bilden einer Aufschlämmung, die Indiumnitrid, ein elektrisch leitfähiges Material und ein polymeres Bindemittel enthält; Auftragen der Aufschlämmung als Schicht auf ein metallisches Substrat; und Aushärten der Schicht, um die Schicht auf dem Metallsubstrat zu fixieren.
DE102022126056.9A 2021-12-22 2022-10-10 Batterieelektrode Pending DE102022126056A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
USUS,17/559,093 2021-12-22
US17/559,093 US20230197928A1 (en) 2021-12-22 2021-12-22 Battery electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022126056A1 true DE102022126056A1 (de) 2023-06-22

Family

ID=86606869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022126056.9A Pending DE102022126056A1 (de) 2021-12-22 2022-10-10 Batterieelektrode

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230197928A1 (de)
CN (1) CN116344734A (de)
DE (1) DE102022126056A1 (de)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230197928A1 (en) 2023-06-22
CN116344734A (zh) 2023-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014114439B4 (de) Poröse Zwischenschicht für eine Lithium-Schwefel-Batterie
DE102019111689A1 (de) Vor-lithiierung von anoden für durch hochleistungskondensatoren unterstützte batterien
DE112011105286B4 (de) Bipolare Festkörperbatterie
DE112014000438B4 (de) Festkörperbatterie und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102017126265A1 (de) Metallabscheidungsverfahren zum bilden von bimetallischen strukturen, batterien mit daraus hergestellten bipolaren stromabnehmern und anwendungen derselben
DE102019114726A1 (de) Kondensatorunterstützte festkörperbatterie
DE102016100583A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Sekundärbatterie mit nichtwässrigen Elektrolyten und Sekundärbatterie mit nichtwässrigen Elektrolyten
DE112018000297T5 (de) Batteriezelle mit Anodenschutzschicht
DE102021101871A1 (de) Lithiumphosphat-beschichtung für lithium-lanthan-zirkoniumoxid-festkörperelektrolytpulver
DE102020112612A1 (de) Anodenlose festkörperbatterie
DE102021114604A1 (de) Festkörperbatterie mit gleichmässig verteiltem elektrolyten und verfahren zu deren herstellung
DE102016102075A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer negativen Elektrode für eine Sekundärbatterie mit nichtwässrigen Elektrolyten
DE102014221279A1 (de) Kompositelektrode und diese umfassende Lithiumionenbatterie sowie Verwendung der Lithiumionenbatterie in einem Kraftfahrzeug
DE102016217397A1 (de) Elektrodenstapel mit Randbeschichtung
EP3155673B1 (de) Separator für einen elektrochemischen speicher, verfahren zur herstellung des separators sowie elektrochemischer energiespeicher
DE102016217383A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Elektroden mit verbesserter Stromsammlerstruktur
EP3553867A1 (de) Verfahren zur herstellung eines schichtaufbaus für einen lithium-ionen-festkörperakkumulator
DE102022115316A1 (de) Polymerblocker für festkörperbatterie
DE102022126056A1 (de) Batterieelektrode
DE102022107900A1 (de) Verbund-zwischenschicht für festkörperbatterien auf lithiummetallbasis und verfahren zu deren herstellung
DE102021134468A1 (de) Anodenherstellung durch musterlaminierung, daraus hergestellte anoden und elektrochemische vorrichtungen, in die derartige anoden integriert sind
DE102022106386A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer elektrode für eine batterie
DE102021111703A1 (de) Referenzelektrodenanordnung und verfahren zu deren herstellung
DE112020005931T5 (de) Kathodenaktivmaterial mit Siliciumcarbidadditiv
DE102020130352A1 (de) Festkörperbatterie mit hoher energiedichte und stabiler betriebsfähigkeit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed