2016-10-01  –  2020-03-31

204.792,00 EUR

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Bremen, Bremen

03ET6103B

Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien [EA2312]

01171553/1  –  SurfaLIB

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Ziel des Projektes SurfaLIB ist die Entwicklung und Untersuchung von modifizierten Elektrodenoberflächen für Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Die Untersuchungen zur Oberflächenbehandlung der metallischen Folienelektroden von LIBs erfolgt dabei sowohl im Bereich nasschemischer und laserbasierter Strukturierungsprozesse als auch mittels plasmabasierter Verfahren. Ziel aller Ansätze ist, den Kontakt zwischen Aktivmaterial und Elektrode zu verbessern. Hierfür soll ein Prozess zur Abscheidung von funktionalen, kohlenwasserstoffbasierten (KW) Beschichtungen mittels einer kommerziellen Atmosphärendruck-(AD)-Plasma-Jet-Technologie der Firma Plasmatreat anwendungsspezifisch weiterentwickelt werden. Die Schichteigenschaften sollen dabei derart eingestellt werden, dass die KW-Schichten verbesserte Leitfähigkeiten aufweisen und gleichzeitig adhäsionsvermittelnde Eigenschaften aufweisen, um so die Elektrodeneffizienz zu erhöhen. Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich im Teilprojekt mit der Untersuchung der Vorbehandlung der Elektrodenfolien und der Abscheidung funktionaler KW-Schichten auf diesen Folien. Speziell die strukturerhaltende Schichtabscheidung mittels AD-Plasmatechnik zur Realisierung einer adhäsionsvermittelnden Wirkung steht dabei im Vordergrund. Neben der fortlaufenden Prüfung und iterativen Weiterentwicklung der Schichteigenschaften werden vom IFAM innerhalb des Projektes auch die Möglichkeiten der Plasmavorbehandlung zur Oberflächenoxidverringerung mittels der applizierten KW-Beschichtung und den verschiedenen im Projekt verwendeten Oberflächenmodifizierungen untersucht. Hierzu soll gemeinsam mit dem Partner Plasmatreat ein Konzept zur späteren Integration der notwendigen Behandlungsschritte in eine Behandlungszone (-raum) erarbeitet werden. Am IFAM werden verschiedene Präkursoren und deren resultierende Schichten erforscht und neue Düsenkonzepte erarbeitet.