{"id":36066,"date":"2026-02-28T06:52:06","date_gmt":"2026-02-28T01:22:06","guid":{"rendered":"http:\/\/microtexindia.com\/festkoerperbatterie\/"},"modified":"2021-12-22T07:23:00","modified_gmt":"2021-12-22T01:53:00","slug":"festkoerperbatterie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/festkoerperbatterie\/","title":{"rendered":"Was ist eine Festk\u00f6rperbatterie?"},"content":{"rendered":"\t\t<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"36066\" class=\"elementor elementor-36066 elementor-4925\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-d51e547 elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default\" data-id=\"d51e547\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-21a9cd9\" data-id=\"21a9cd9\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-42bb88eb elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"42bb88eb\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Einf\u00fchrung der Festk\u00f6rperbatterie<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-535cb347 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"535cb347\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>In einer Batterie bewegen sich positive Ionen \u00fcber einen Ionenleiter zwischen der negativen und der positiven Elektrode und geben Elektronen ab, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. In herk\u00f6mmlichen Batterien, z. B. <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/lithium-ionen-batterie\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Lithium-Ionen-Batterien<\/a>, ist der Ionenleiter eine leicht brennbare fl\u00fcssige organische Verbindung, was einen erheblichen Nachteil darstellt. In verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsprozessen wurde eine Vielzahl von Verbindungen synthetisiert, um leistungsstarke feste Leiter zu finden, die fl\u00fcssige Leiter ersetzen k\u00f6nnen. Forscher haben einen Festk\u00f6rper-Ionenleiter entdeckt, der die Leistung eines herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Leiters \u00fcbertrifft. ex: LGPS-Sulfid-Feststoffelektrolyt (LGPS: Lithium, Germanium, Phosphor, Schwefel)<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-499e5563 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"499e5563\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Was ist eine Festk\u00f6rperbatterie? Es ist der Technologieansatz, der ein h\u00f6heres Potenzial f\u00fcr mehr Sicherheit, h\u00f6here <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/battery-terms-2\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Energiedichte<\/a> und Kosteneffizienz bietet. Festk\u00f6rperbatterien sind die Zukunft der Batterietechnologie in der Unterhaltungselektronik und in Elektrofahrzeugen. Kathode, Anode, Separator und <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/filling-lead-acid-battery-3\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Elektrolyt<\/a> bilden eine Lithium-Ionen-Batterie. Die fl\u00fcssige Elektrolytl\u00f6sung wird in Fl\u00fcssigspeicherbatterien (Lithium-Ionen-Batterien) verwendet, die in Smartphones, Elektrowerkzeugen und Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen. Bei einer Festk\u00f6rperbatterie hingegen wird ein fester Elektrolyt verwendet und nicht wie bei <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/batterie-produkte\/ueberschwemmte-batterie\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">herk\u00f6mmlichen Batterien<\/a>ein fl\u00fcssiger Elektrolyt <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/batterie-produkte\/ueberschwemmte-batterie\/\" target=\"{wpml_trans_unit_8_0_0_10_-1_1}\" rel=\"{wpml_trans_unit_8_0_0_10_-1_2}\">.<\/a><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-78731642 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"78731642\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Der Elektrolyt in einer Batterie ist eine leitf\u00e4hige chemische Mischung, die den Stromfluss zwischen Anode und Kathode erm\u00f6glicht. Trennvorrichtungen verhindern einen Kurzschluss. Festk\u00f6rperbatterien sind elektrochemische Zellen mit einer Anode, einer Kathode und einem Elektrolyt, \u00e4hnlich wie jede andere Batterie. Die Elektroden und Elektrolyte sind im Gegensatz zu Blei-S\u00e4ure-Batterien fest.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2c2c18f7 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2c2c18f7\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die handels\u00fcbliche Li-Ionen-Batterie verf\u00fcgt \u00fcber einen Separator, in dem Kathode und Anode durch eine fl\u00fcssige Elektrolytl\u00f6sung getrennt sind. Festk\u00f6rperbatterien hingegen verwenden feste Elektrolyte anstelle einer fl\u00fcssigen Elektrolytl\u00f6sung, und der feste Elektrolyt fungiert auch als Separator. Diese Batterien sind wichtig und werden dringend ben\u00f6tigt, um die Kapazit\u00e4t von Festk\u00f6rper-EV-Batterien zu erh\u00f6hen. Sie sind entflammbar, und die Gefahr einer <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/why-do-batteries-explode-2\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Explosion<\/a> ist vernachl\u00e4ssigbar. Ein Beispiel f\u00fcr eine Festk\u00f6rperbatterie ist Lithium-Phosphat-Glas. Die Energiedichte dieser Batterien ist hoch.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2c11c3cf elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2c11c3cf\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Energiekapazit\u00e4t einer <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Solid-state_battery\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Festk\u00f6rperbatterie<\/a> ist gr\u00f6\u00dfer als die einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer fl\u00fcssigen Elektrolytl\u00f6sung. Da es keine Explosions- oder Brandgefahr gibt, sind keine Sicherheitskomponenten erforderlich, was Platz spart. Die Batterien k\u00f6nnen im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien doppelt so viel Energie aufnehmen, was ihre Leistung erh\u00f6ht. Da nur wenige Batterien ben\u00f6tigt werden, kann eine Festk\u00f6rperbatterie die Energiedichte pro Fl\u00e4cheneinheit erh\u00f6hen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-14478fed elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"14478fed\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Festk\u00f6rperbatterie-Technologie<\/strong><\/p>\n<p><em>SSB konzentriert sich haupts\u00e4chlich auf die folgenden Merkmale:<\/em><\/p>\n<p>H\u00f6here Energiedichte:<\/p>\n<ul>\n<li>Geringere Kosten: Verwendung billigerer Materialien und kosteng\u00fcnstigerer Verfahren und aufgrund der hohen Energiedichte.<\/li>\n<li>H\u00f6here Sicherheit: Toleranz gegen\u00fcber \u00dcberladung, Toleranz gegen\u00fcber Tiefentladung<\/li>\n<li>Geringere Abh\u00e4ngigkeit von knappen Materialien: geringere geologische Abh\u00e4ngigkeit, Substitution von Materialien wie Lithium und Kobalt.<\/li>\n<li>Geringere Umweltbelastung: keine giftigen Materialien, keine Schwermetalle, keine gef\u00e4hrlichen Chemikalien, umweltfreundliche Produktion, leicht zu entsorgende oder zu recycelnde Materialien.<\/li>\n<li>Andere: Tiefentladef\u00e4higkeit, Schnellladef\u00e4higkeit oder Entladef\u00e4higkeit.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-4e657c04 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"4e657c04\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Der Festk\u00f6rperelektrolyt ist die wichtigste Komponente in Festk\u00f6rperbatterien. Es gibt drei Haupttypen von Festk\u00f6rperelektrolytmaterialien.<\/p>\n<p>Anorganische Materialien: anorganische kristalline Materialien, anorganische amorphe Materialien. Da anorganische Elektrolyte einen hohen Elastizit\u00e4tsmodul, eine hohe thermische\/chemische Stabilit\u00e4t, ein gro\u00dfes elektrochemisches Fenster, eine hohe Ionenleitf\u00e4higkeit und eine niedrige elektronische Leitf\u00e4higkeit aufweisen, eignen sich diese Elektrolyte besser f\u00fcr starre Batteriedesigns, die in rauen Umgebungen arbeiten k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6b2c4e31 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6b2c4e31\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Feste Polymere: z. B. Polyethylenoxid. Polymerelektrolyte besitzen zwar eine geringere Ionenleitf\u00e4higkeit als anorganische Festelektrolyte, bieten aber eine Vielzahl von Geometrien, eine hohe Flexibilit\u00e4t und erfordern eine kosteng\u00fcnstige und vereinfachte Herstellung. Bei der Integration von Batteriezellen kann ein fester Polymerelektrolyt leicht eine wirksame Elektroden-Elektrolyt-Verbindung herstellen, was die elektrochemische Stabilit\u00e4t und die Zykluslebensdauer der Batterien erh\u00f6hen k\u00f6nnte. In herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien wird ein fl\u00fcssiger Elektrolyt verwendet, der normalerweise einen guten Kontakt zu den Elektroden herstellt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7911338 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7911338\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Elektroden saugen die Fl\u00fcssigkeit dank ihrer strukturierten Oberfl\u00e4che wie ein Schwamm auf, wodurch eine gro\u00dfe Kontaktfl\u00e4che entsteht. Theoretisch k\u00f6nnen zwei Festk\u00f6rper nicht nahtlos miteinander verbunden werden. Daher ist der Widerstand zwischen den Elektroden und dem Elektrolyten hoch. Der Festelektrolyt dient als stabiles Tr\u00e4germedium f\u00fcr die beidseitig bedruckten Phosphatelektroden. Die neue Festk\u00f6rperbatterie ist im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien v\u00f6llig frei von giftigen oder gef\u00e4hrlichen Substanzen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-38b12153 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"38b12153\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Anorganische und polymere Materialien werden kombiniert, um die Vorteile beider Materialarten zu nutzen. Diese Elektrolyte weisen eine hohe Ionenleitf\u00e4higkeit auf und sind relativ flexibel.<\/p>\n<\/p>\n<p>Die mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften des Festelektrolyten sowie die Grenzfl\u00e4chen\/Interphasen mit den Anoden- und Kathodenelektroden haben einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz der Festk\u00f6rperbatterie.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-61fb507f elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"61fb507f\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die grundlegenden Aspekte von Festk\u00f6rperbatterien, mit Schwerpunkt auf drei wesentlichen Ph\u00e4nomenen:<\/p>\n<p>(i) die Grunds\u00e4tze der Herstellung fortgeschrittener Ionenleiter,<\/p>\n<p>(ii) strukturelle Entwicklung an chemisch instabilen Elektrolyt-Elektroden-Grenzfl\u00e4chen, und<\/p>\n<p>(iii) die Auswirkungen der Verarbeitung von Festk\u00f6rperbatterien, einschlie\u00dflich der Elektroden- und Elektrolytarchitektur. Festk\u00f6rperelektrolyte (SSE) k\u00f6nnen nicht nur Sicherheitsprobleme l\u00f6sen, sondern erm\u00f6glichen auch die Verwendung einer Metallanode und den Betrieb mit hohen Spannungen.<\/p>\n<p>Die Festk\u00f6rperbatterie (Solid-State-Battery, SSB) ist eine der besten L\u00f6sungen f\u00fcr die n\u00e4chste Generation von Batterien, da feste Elektrolyte eine viel h\u00f6here thermische Stabilit\u00e4t aufweisen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen anorganische Festelektrolyte auch bei extremen Temperaturen funktionieren, z. B. bei Temperaturen von 50 bis 200 \u00b0C oder noch h\u00f6her, wo organische Elektrolyte durch Gefrieren, Sieden oder Zersetzung versagen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-41c54f5 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"41c54f5\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Um die erwartete elektrochemische Leistung bei der Verwendung von Festk\u00f6rperelektrolyten zu erreichen, werden vier einzigartige Merkmale ber\u00fccksichtigt. Zu diesen Merkmalen geh\u00f6ren:<\/p>\n<p>( i )hohe Ionenleitf\u00e4higkeit (+Li &gt; 104 S\/cm);<\/p>\n<p>(ii) ausreichende mechanische Festigkeit und wenige strukturelle Defekte, die das Eindringen von Lithiumdendriten verhindern;<\/p>\n<p>(iii) kosteng\u00fcnstige Rohstoffe und einfache Zubereitungsverfahren; und<\/p>\n<p>  (iv) die niedrige Aktivierungsenergie f\u00fcr die Lithium-Ionen-Diffusion.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-846e76a elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"846e76a\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Vorteile der Festk\u00f6rperbatterie<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Einfacher Aufbau: Festelektrolyte wirken als Separator und verhindern den Kontakt zwischen Anode und Kathode, was zu einer h\u00f6heren Energiedichte f\u00fchrt und die Kosten f\u00fcr den Separator einspart.<\/li>\n<li>Hohe Spannung: Die Zersetzung von Festelektrolyten ist hoch, was wiederum zu einer hohen Energiedichte f\u00fchrt.<\/li>\n<li>Nicht brennbarer Festelektrolyt.<\/li>\n<li>Der Elektrolyt ist flammhemmend.<\/li>\n<li>Keine Gefahr des Auslaufens von fl\u00fcssigem Elektrolyt.<\/li>\n<li>Kann bei h\u00f6heren Betriebstemperaturen verwendet werden, was zu einem gr\u00f6\u00dferen Betriebstemperaturbereich f\u00fchrt.<\/li>\n<li>M\u00f6glichkeit der Zellenstapelung in einem Paket.<\/li>\n<li>Die einfache Zellstruktur und die geringen Herstellungskosten machen die Festk\u00f6rperbatterie kosteng\u00fcnstig.<\/li>\n<li>Festk\u00f6rperbatterien laden 6-mal schneller als Fl\u00fcssigbatterien.<\/li>\n<li>Die Lebensdauer einer Festk\u00f6rperbatterie kann bis zu 10 Jahre betragen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-3575f03 elementor-widget elementor-widget-image\" data-id=\"3575f03\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"image.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/microtexindia.com\/wp-content\/uploads\/elementor\/thumbs\/Solid-State-Battery-1-phzmlcrn8izyn9je7bp6x3bx87rfu6w394syaup8gc.jpg\" title=\"Festk\u00f6rperbatterie\" alt=\"Festk\u00f6rperbatterie\" loading=\"lazy\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<section class=\"elementor-section elementor-top-section elementor-element elementor-element-647eadb2 elementor-section-boxed elementor-section-height-default elementor-section-height-default\" data-id=\"647eadb2\" data-element_type=\"section\" data-e-type=\"section\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-container elementor-column-gap-default\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-column elementor-col-100 elementor-top-column elementor-element elementor-element-7e8d7724\" data-id=\"7e8d7724\" data-element_type=\"column\" data-e-type=\"column\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-widget-wrap elementor-element-populated\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-33e658d0 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"33e658d0\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Nachteile der Festk\u00f6rperbatterie<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Dendriten sind das gr\u00f6\u00dfte Problem bei Festk\u00f6rperbatterien, abgesehen von den Kosten. Dendriten sind Lithium-Metall-Kristallisationen, die an der Anode beginnen und sich \u00fcber die gesamte Batterie ausbreiten k\u00f6nnen. Dies geschieht, wenn sich die Ionen im Festelektrolyten mit den Elektronen verbinden und durch das Laden und Entladen mit hohen Str\u00f6men ein festes Lithiummetallblech entsteht.<\/li>\n<li>Diese Batterien werden in der Unterhaltungselektronik und in Elektrofahrzeugen nicht in gro\u00dfem Umfang eingesetzt, da sie sehr teuer sind. Festk\u00f6rperbatterien zeigen eine langsamere Kinetik aufgrund von:<\/li>\n<li>Niedrige ionische Leitf\u00e4higkeit<\/li>\n<li>Hohe Grenzfl\u00e4chenbest\u00e4ndigkeit<\/li>\n<li>Schlechter Grenzfl\u00e4chenkontakt<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-72ff14d7 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"72ff14d7\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Wie funktioniert eine Festk\u00f6rperbatterie?<\/strong><\/p>\n<p>Wie bereits erw\u00e4hnt, verwenden Festk\u00f6rperbatterien eine Festelektrolytmembran mit festen positiven und negativen Elektrodenmaterialien. Beim Laden oder Entladen wandern die Ionen in eine ionenleitende Feststoffmatrix und nicht in ein in einer L\u00f6sung gel\u00f6stes ionisches Salz, wodurch die Lade- oder Entladereaktionen ausgel\u00f6st werden. Redoxreaktionen werden zur Speicherung und Verteilung von Energie in Festk\u00f6rperbatterien verwendet. Die Anode wird oxidiert, w\u00e4hrend die Kathode reduziert wird, und die Batterie kann dieses Ph\u00e4nomen nutzen, um Energie nach Bedarf zu speichern (Laden) und abzugeben (Entladen).<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-4b9295d9 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"4b9295d9\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Bei der Entladung von Energie verursachen die Ionen eine chemische Reaktion zwischen den Materialien der Batterie, die als &#8222;Redox&#8220; bezeichnet wird. Dabei kommt es an der Anode zu einer Oxidation, bei der Verbindungen mit freien Elektronen entstehen, die elektrische Energie liefern, und an der Kathode zu einer Reduktion, bei der Verbindungen entstehen, die Elektronen aufnehmen und somit Energie erhalten. Der Mechanismus kehrt sich um, wenn eine Batterie geladen wird. Positiv geladene Ionen wandern beim Entladen von Festk\u00f6rperbatterien (Kathode) durch den Elektrolyten von der negativen Elektrode (Anode) zur positiven Elektrode (Kathode). Dadurch entsteht eine positive Ladung in der Kathode, die Elektronen von der Anode aufnimmt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-3270f806 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"3270f806\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Da die Elektronen jedoch nicht durch den <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/saeure-im-akku\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Elektrolyten<\/a> hindurchgehen k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie einen Stromkreislauf durchqueren, der die Energie an das Ger\u00e4t weiterleitet, z. B. an einen Elektromotor. Bei der Aufladung wandern Ionen zur Anode und akkumulieren eine Ladung, die \u00fcber einen Stromkreis Elektronen von der Kathode aufnimmt. Die Batterie gilt als vollst\u00e4ndig geladen, wenn keine Ionen mehr zur negativen Elektrode flie\u00dfen k\u00f6nnen. Festk\u00f6rperbatterien ben\u00f6tigen verschiedene Additive und Bindemittel in ihren Schichten, um w\u00e4hrend des Zyklus eine hohe Leitf\u00e4higkeit zu behalten. Die Materialien m\u00fcssen auch unter Druck gehalten werden, um den Kontakt w\u00e4hrend der Lade- und Entladezeiten aufrechtzuerhalten. Die normale Ausdehnung und Kontraktion von Materialien w\u00e4hrend der Lade- und Entladezyklen erschwert die Aufrechterhaltung eines festen Griffs zus\u00e4tzlich.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-46b3b27d elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"46b3b27d\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Lebensdauer und Leistung der Zelle kann beeintr\u00e4chtigt werden, wenn die Ausdehnung und Kontraktion die Verbindung im Laufe der Zeit schw\u00e4cht. Solid-State-Batterien vereinfachen im Vergleich zu Li-Ionen-Batterien auch die Pack-Ebene, auf der die einzelnen Zellen befestigt werden. Festk\u00f6rperbatterien ben\u00f6tigen keine gro\u00dfe thermische Kontrolle, da sich ihr Wirkungsgrad mit steigender Temperatur verbessert.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-786dcc88 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"786dcc88\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Gesamtlade- und Entladeraten sowie die Ionenleitf\u00e4higkeit von Festelektrolyten nehmen mit steigender Temperatur zu. Folglich ist die ultimative Betriebstemperatur einer Festk\u00f6rperzelle nur durch den Schmelzpunkt von Lithium begrenzt, der bei 180 \u00b0C liegt. Da au\u00dferdem kein entflammbarer fl\u00fcssiger Li-Ionen-Elektrolyt verwendet wird, gibt es keine Bedenken hinsichtlich eines katastrophalen Ausfalls der Zelle oder des Akkus. Festk\u00f6rperbatterien auf Lithium-Metall-Basis sollten als Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, da die in typischen Lithium-Ionen-Batterien verwendete Graphitanode im Vergleich zu Lithium ein niedriges Potenzial (0,20 V) aufweist und eine gr\u00f6\u00dfere volumetrische Energiedichte bei gleicher Spannung und Leistung bietet.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7f8a0123 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7f8a0123\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Sind Festk\u00f6rperbatterien verf\u00fcgbar?<\/strong><\/p>\n<p>Herzschrittmacher, RFID und tragbare Ger\u00e4te verwenden Festk\u00f6rperbatterien. Einige dieser Batterien werden in der Raumfahrt eingesetzt. Kommerzialisierungsans\u00e4tze f\u00fcr Festk\u00f6rperbatterien im EV\/HEV Automobilmarkt. Bei der Entwicklung von Festk\u00f6rperbatterien geht es nicht nur um die Entwicklung eines geeigneten Festk\u00f6rperelektrolyts, sondern auch um die Ber\u00fccksichtigung von Merkmalen wie:<\/p>\n<ul>\n<li>Sicherstellung der Materialversorgung und des Verkaufs.<\/li>\n<li>Ausr\u00fcstung und Entwicklung f\u00fcr die Herstellung von Zellen und Verpackungen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-191959bc elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"191959bc\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Trotz jahrelanger Entwicklung ist es vielen Akteuren nicht gelungen, Festk\u00f6rperbatterien auf den Markt zu bringen. Bei Raumtemperatur sind die ionischen Elektrolyte in der Regel um mehrere Gr\u00f6\u00dfenordnungen niedriger als die fl\u00fcssigen Elektrolyte. Dies ist eines der Haupthindernisse f\u00fcr die Kommerzialisierung von Festk\u00f6rperbatterien. Das Konzept der Festk\u00f6rperbatterien gibt es zwar schon seit Jahrzehnten, aber erst jetzt werden dank der Investitionen von Elektronikfirmen, Automobilherstellern und allgemeinen Industrieanbietern Fortschritte erzielt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2c18e063 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2c18e063\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Warum sind Solid-State-Batterien besser?<\/strong><\/p>\n<p>Festk\u00f6rperbatterien bieten im Vergleich zu ihren fl\u00fcssigkeitsgef\u00fcllten Pendants mehrere Vorteile, darunter eine l\u00e4ngere Lebensdauer, k\u00fcrzere Ladezeiten und ein angenehmeres Erlebnis. Anstatt die Elektroden in einem fl\u00fcssigen Elektrolyten zu suspendieren, komprimieren Festk\u00f6rperbatterien die Anode, die Kathode und den Elektrolyten in drei flache Schichten. Dadurch k\u00f6nnen sie kleiner gemacht werden &#8211; oder zumindest die gleiche Energiemenge wie eine gr\u00f6\u00dfere L\u00f6sungsmittelbatterie liefern.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7346105b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7346105b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Wenn also ein Handy oder Laptop einen Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akku mit einem Festk\u00f6rperakku derselben Kapazit\u00e4t hat, h\u00e4lt es viel l\u00e4nger. Es wird ein System geschaffen, das die gleiche Ladungsmenge tr\u00e4gt, aber viel kleiner und d\u00fcnner ist. Festk\u00f6rperbatterien, die f\u00fcr die Stromversorgung von Stromger\u00e4ten oder sogar Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, k\u00f6nnten sich viel schneller aufladen, da die Ionen viel schneller von der Kathode zur Anode gelangen k\u00f6nnten. Eine Festk\u00f6rperbatterie k\u00f6nnte verschiedene wiederaufladbare Batterien in Bezug auf die Kapazit\u00e4t um 500 Prozent oder mehr \u00fcbertreffen und sich in einem Zehntel der Zeit aufladen. Festk\u00f6rperbatterien sind weniger sch\u00e4dlich f\u00fcr die Umwelt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7614b1de elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7614b1de\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Festk\u00f6rper-D\u00fcnnschichtbatterien sind weniger umweltsch\u00e4dlich als herk\u00f6mmliche Batterien. Da Festk\u00f6rperbatterien eine h\u00f6here Leistung und Energiedichte aufweisen, ben\u00f6tigen sie nicht die K\u00fchl- und Steuerkomponenten wie Lithium-Ionen-Batterien, was zu einer geringeren Gesamtgr\u00f6\u00dfe, mehr Ger\u00e4tefreiheit und einem geringeren Gewicht f\u00fchrt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-3e9adbba elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"3e9adbba\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Da Festk\u00f6rperbatterien resistent gegen Elektrodenkorrosion sind, die durch Chemikalien im fl\u00fcssigen Elektrolyt oder durch den Aufbau fester Schichten im Elektrolyt verursacht wird, die die Lebensdauer der Batterie verk\u00fcrzen, k\u00f6nnen Festk\u00f6rperbatterien mehr Entlade- und Ladezyklen als Lithium-Ionen-Batterien \u00fcberstehen. Festk\u00f6rperbatterien k\u00f6nnen bis zu sieben Mal h\u00e4ufiger aufgeladen werden als Lithium-Ionen-Batterien, was ihnen eine Lebensdauer von zehn Jahren statt der wenigen Jahre erm\u00f6glicht, f\u00fcr die Lithium-Ionen-Batterien ausgelegt sind. Bildungseinrichtungen, Batteriehersteller und Materialexperten untersuchen, wie Festk\u00f6rperbatterien zu Energiequellen der n\u00e4chsten Generation f\u00fcr den breiten Einsatz umgewandelt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-65e2cec8 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"65e2cec8\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Werden Festk\u00f6rperbatterien schneller aufgeladen?<\/strong><\/p>\n<p>Einige Festelektrolyte haben eine Ionenleitf\u00e4higkeit von mehr als 5 mS\/cm und sind Ein-Ionen-Leiter. Dadurch wird bei hohen Str\u00f6men verhindert, dass sich im Festelektrolyten ein Polarisationswiderstand aufbaut. Folglich ist das <a href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/akku-ladung\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Schnellladen<\/a> potenziell machbar. Festk\u00f6rperbatterien verwenden ein festes Material, in der Regel eine Polymer- oder Keramikverbindung, um den brennbaren fl\u00fcssigen Elektrolyten in Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen. Lithium-Metall-Anoden wurden als Ersatz f\u00fcr traditionelle Graphit- oder Silizium-Anoden eingef\u00fchrt. Diese Bem\u00fchungen zur Entwicklung von Lithium-Metall-Festk\u00f6rperbatterien haben das Potenzial, die Energiedichte zu verdoppeln und gleichzeitig die Ladezeit erheblich zu verk\u00fcrzen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-71fef197 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"71fef197\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Wie wird eine Festk\u00f6rperbatterie hergestellt?<\/strong><\/p>\n<p>In der Festk\u00f6rperbatterie gibt es nur zwei Hauptschichten, die Kathode, eine positive Elektrode mit einem elektrischen Kontakt zu einem Festk\u00f6rper-Keramikseparator, der den Polymerseparator ersetzt, der den por\u00f6sen Polymerseparator ersetzt, der in herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien zu finden ist. All-Solid-State-Elektrolyte basieren auf superionischen Leitern und optimierten Grenzfl\u00e4chen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-4b95fca9 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"4b95fca9\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Herausforderung bei der Entwicklung eines guten Festk\u00f6rperelektrolyten besteht in der \u00dcberwindung der Dreiphasengrenze, an der positive Elektroden, Ionen und Elektronen gleichzeitig transportiert werden m\u00fcssen, was eine sehr intermittierende Phase erfordert. Der gleichzeitige Transport von Elektronen und Ionen an der Grenzfl\u00e4che und die Kontrolle der Grenzfl\u00e4chen sind eine Herausforderung.<\/p>\n<p>Die Probleme der chemischen Stabilit\u00e4t mit positivem Elektrolyt und der oxidativen Stabilit\u00e4t des Elektrolyten in Gegenwart von Kohlenstoff sowie die Probleme der Metallionendendriten erfordern die Einbeziehung gesch\u00fctzter Grenzfl\u00e4chen. Feste Elektrolyte haben eine um Gr\u00f6\u00dfenordnungen geringere Ionenleitf\u00e4higkeit als fl\u00fcssige Elektrolyte. Auch der Widerstand an der Grenzfl\u00e4che zwischen Elektrolyt und Elektrode muss optimiert werden.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-1a387fb0 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"1a387fb0\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Herausforderungen f\u00fcr einen festen Elektrolyten f\u00fcr Batterien:<\/p>\n<p>Dicke positive Verbundelektroden mit hoher aktiver Masse: hohe Ionenleitf\u00e4higkeit von Festk\u00f6rperelektrolyten. Stabile Schnittstelle mit Oxid und geringer Redoxaktivit\u00e4t mit elektronisch leitenden Zus\u00e4tzen.<\/p>\n<p>D\u00fcnne Festelektrolytmembranen mit geringer Masse sollten gute mechanische Eigenschaften, Duktilit\u00e4t und dynamische Druckkontrolle aufweisen.<\/p>\n<p>Alle SSB-Elektrolyte bieten eine beispiellose Kombination aus hoher Ionenleitf\u00e4higkeit und ausgezeichneter Stabilit\u00e4t zwischen Anode und Kathode. Die Kompatibilit\u00e4t der Anode ist dabei der Schl\u00fcssel, denn sie bietet auf Zellebene einen Hauptvorteil gegen\u00fcber anderen herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6eb5452c elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6eb5452c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Es gibt drei wichtige feste Elektrolyte:<\/strong><\/p>\n<p><strong>Polymerelektrolyt<\/strong>: Der Vorteil von Polymerelektrolyt ist die Verarbeitbarkeit der Zelle. Die Nachteile sind eine relativ schlechte Stabilit\u00e4t gegen\u00fcber dem Metall und eine relativ schlechte Leitf\u00e4higkeit, insbesondere bei niedrigen Temperaturen.<\/p>\n<p>Geringere Ionenleitf\u00e4higkeit = geringerer Transport von Ionen = weniger Strom.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-28b6f2ad elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"28b6f2ad\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Oxid-Elektrolyt:<\/strong> Sie besitzen ideale mechanische Eigenschaften, sind sehr steif und chemisch stabil gegen\u00fcber Metallanoden. Zu den gr\u00f6\u00dften Nachteilen geh\u00f6ren die geringe Korrosionsbest\u00e4ndigkeit bei Verwendung eines Oxidelektrolyten und die schwierige Verarbeitung, da sie sehr hohe Temperaturen erfordern. Sie besitzen eine h\u00f6here thermische Stabilit\u00e4t, eine vernachl\u00e4ssigbare Zellverarbeitbarkeit, sind feuchtigkeitsempfindlich und weisen eine m\u00e4\u00dfige Leitf\u00e4higkeit auf. Elektrolyte auf Oxidbasis sind in der Regel chemisch stabil und k\u00f6nnen mit hochenergetischen Kathodenmaterialien verwendet werden.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-20e8ae0a elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"20e8ae0a\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Ionenleitf\u00e4higkeit ist jedoch geringer als die von Elektrolyten auf Sulfidbasis.<\/p>\n<p>Materialien mit einem Perowskit (LLTO: Lithium-Lanthan-Titan-Oxid)<\/p>\n<p>Die Granatstruktur (LLZO, Lithium-Lanthan-Zirkonium-Oxid) sowie NASICON (LAGP: Lithium-Aluminium-Germanium-Phosphat) sind beeindruckend unter den Elektrolyten auf Oxidbasis.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-15a6844e elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"15a6844e\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Sulfidelektrolyt:<\/strong> Sie besitzen mechanische Eigenschaften, die zwischen denen eines Polymers und eines Oxids liegen. Sie sind von allen Elektrolytklassen am leitf\u00e4higsten. Alle rekordverd\u00e4chtigen Elektrolyte stammen aus Materialien der Sulfidklasse. Sie besitzen eine h\u00f6here Leitf\u00e4higkeit, eine bessere Verarbeitbarkeit der Zellen und eine h\u00f6here W\u00e4rmekapazit\u00e4t, sind aber feuchtigkeitsempfindlich. Die ionische Leitf\u00e4higkeit ist in der Regel bei Elektrolyten auf Sulfidbasis h\u00f6her, aber sie sind chemisch instabiler.<\/p>\n<p>Bei Raumtemperatur hat das amorphe Lithium-Zinn-Phosphor-Sulfid (LSPS) eine sehr hohe Ionenleitf\u00e4higkeit. Unvertr\u00e4glichkeiten mit Lithium-Metall sind dagegen ein Problem.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-611ceb00 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"611ceb00\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Ein Material, das die Elektrolyte bestimmt, wird als Additiv bezeichnet. Ein Additiv ist eine kleine Menge eines Materials, das eine Schutzschicht auf den Oberfl\u00e4chen von Kathode und Anode bildet. Es verhindert die Degradation der Batterie, indem es den reibungslosen \u00dcbergang von Lithiumionen zwischen Kathode und Anode erleichtert. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-57f5d6e elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"57f5d6e\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Kathoden- und Anodenadditive sind die beiden Arten von Additiven. Kathodenadditive verhindern die Alterung der Batterie, indem sie die Kathodenstruktur stabilisieren und die Oberfl\u00e4che sch\u00fctzen, wodurch \u00dcberhitzung und \u00dcberladung verhindert werden. Anodenadditive l\u00f6sen sich schneller auf als ein L\u00f6sungsmittel und bilden einen starken Film auf der Anode, der ihre Lebensdauer verl\u00e4ngert, \u00dcberhitzung verhindert und die Batterie geladen h\u00e4lt. Additive spielen eine wichtige Rolle im Gesamtsystem, indem sie die Lebensdauer verl\u00e4ngern, Probleme mit hohen Temperaturen verbessern und den Widerstand senken. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-123f36e1 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"123f36e1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Ein Separator ist eine d\u00fcnne isolierende Membran mit etwa vier Merkmalen, die Kathode und Anode voneinander trennen. Zweitens sch\u00fctzen Separatoren, wie der Name schon sagt, die Kathode und die Anode davor, sich in der Batterie zu ber\u00fchren.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-29977a75 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"29977a75\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Zweitens haben die Separatoren Poren im Submikronbereich, die f\u00fcr das blo\u00dfe Auge unsichtbar sind, und die Poren dienen als Kan\u00e4le f\u00fcr Lithiumionen, die zwischen der Kathode und der Anode passieren. Da die Abscheider \u00fcber eine gute mechanische Stabilit\u00e4t verf\u00fcgen, h\u00e4lt die Zugeigenschaft Nebenprodukte und Fremdstoffe fern und sorgt f\u00fcr Sicherheit. Als Separatoren k\u00f6nnen elektrochemisch stabile und hoch isolierende Materialien verwendet werden. Separatoren sollen die Wechselwirkung zwischen Kathode und Anode vermeiden, und es f\u00fchrt zu gro\u00dfen Problemen, wenn sie mit Lithiumionen oder anderen Ionen in einer Batterie interferieren. Die Separatoren sollten in der Lage sein, den Schutz zu gew\u00e4hrleisten, indem sie die Poren schlie\u00dfen und die Bewegung der Ionen verhindern, wenn die Temperatur in einer Batterie einen bestimmten Grenzwert \u00fcberschreitet.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-438add58 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"438add58\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Schlie\u00dflich sollten SSB-Separatoren so klein sein, dass mehr aktive Materialien in eine Batterie eingebaut werden k\u00f6nnen, was die Energiedichte erh\u00f6ht. Um Sch\u00e4den zu vermeiden und Schutz zu gew\u00e4hrleisten, sollten sie auch eine hohe mechanische Leistung aufweisen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6f2ff8b1 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6f2ff8b1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Anforderungen an Festelektrolyte<\/strong><\/p>\n<\/p>\n<p>F\u00fcr die Kommerzialisierung von Festk\u00f6rperbatterien werden feste Elektrolyte mit einer spezifischen Kombination von Eigenschaften ben\u00f6tigt. Um als Ersatz f\u00fcr fl\u00fcssige Elektrolyte geeignet zu sein, m\u00fcssen feste Elektrolyte eine Lithium-Ionenleitf\u00e4higkeit von mehr als 0,1 mS\/cm aufweisen. Entweder muss der Elektrolyt chemisch stabil gegen\u00fcber der Lithiumreduktion sein, oder es muss eine passivierende Reaktionsschicht gebildet werden. Um den Innenwiderstand der Zelle gering zu halten, muss der Elektrolyt niederohmige Grenzfl\u00e4chen bilden.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-761b06b4 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"761b06b4\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>An der Alkalimetall-Grenzfl\u00e4che, wo atmosph\u00e4risch umgesetzte Substratschichten, reduzierte Oxide und inhomogene Benetzung zu einem erheblichen Grenzfl\u00e4chenwiderstand f\u00fchren k\u00f6nnen, wird die Schaffung von Grenzfl\u00e4chen mit geringem Widerstand noch komplexer. Der Elektrolyt muss eine ausreichende Festigkeit und Bruchz\u00e4higkeit aufweisen, um die Verbreitung von Lithiumf\u00e4den durch den Elektrolyten zu vermeiden. Der Elektrolyt muss sowohl auf dem Anoden- als auch auf dem Kathodenpotenzial stabil sein.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6dca3e99 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6dca3e99\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Feste Elektrolytformen<\/strong><\/p>\n<p>Da polymere Festelektrolyte eine geringe Ionenleitf\u00e4higkeit haben, werden sie in der Regel bei h\u00f6heren Temperaturen (60\u00b0C-80\u00b0C) verwendet, um den Vorteil eines h\u00f6heren Ionentransports zu nutzen. Obwohl Polymere einfach zu verarbeiten sind, reichen ihre mechanischen Eigenschaften nicht aus, um die Lithium-Metall-Anode stabil zu halten.<\/p>\n<p>Infolgedessen haben anorganische Festelektrolyte die meiste Anerkennung erfahren. Die Leitf\u00e4higkeiten von festen Sulfidelektrolyten geh\u00f6ren zu den st\u00e4rksten aller festen Elektrolyte.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-41d8d101 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"41d8d101\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Obwohl es viele verschiedene chemische Systeme gibt, wird das Li2 S-P2 S5-System am h\u00e4ufigsten verwendet. Im Li2 S-P2 S5-Ger\u00fcst k\u00f6nnen die Elektrolyte glasartig, kristallin oder teilkristallin sein. Nicht dotierte Li2 S-P2 S5-Elektrolyte weisen eine geringe elektrochemische Stabilit\u00e4t mit Lithium auf, w\u00e4hrend dotierte Versionen eine bessere Stabilit\u00e4t aufweisen. Bei Raumtemperatur oder unter 400 \u00b0C lassen sich Sulfidelektrolyte aufgrund ihrer Duktilit\u00e4t zu kompakten Gebilden mit guter elektrochemischer \u00dcberbr\u00fcckung zwischen den Partikeln verdichten. Daher sind Sulfidelektrolyte die am einfachsten zu verarbeitenden anorganischen Festelektrolyte.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-5a4c382e elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"5a4c382e\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Die Reaktivit\u00e4t mit Wasserdampf in der Luft kann jedoch bei bestimmten Sulfid-Elektrolytzusammensetzungen ein Problem darstellen, da H2 S freigesetzt wird und der Elektrolyt sich zersetzt. Daher werden sie normalerweise in Argon oder in Trockenr\u00e4umen mit niedriger Luftfeuchtigkeit verarbeitet.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-202cdade elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"202cdade\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Festelektrolyte auf Oxidbasis sind eine zweite Form eines anorganischen Festelektrolyten. Es gibt einige verschiedene Formen, wobei Granat Li7 La3 Zr2 O12 die h\u00e4ufigste ist. Feste Oxidelektrolyte haben bei Raumtemperatur eine hohe Ionenleitf\u00e4higkeit, den gr\u00f6\u00dften elektrochemischen Bereich und die h\u00f6chste chemische Stabilit\u00e4t gegen\u00fcber Lithium. Dar\u00fcber hinaus haben Oxidmaterialien die h\u00f6chsten Elastizit\u00e4tsmodule und Bruchz\u00e4higkeit aller Festelektrolyte, was sie ideal f\u00fcr die physikalische Stabilit\u00e4t der Lithium-Metall-Anode und die lange Lebensdauer der Zellen macht. Obwohl sie die beste Mischung elektrochemischer Eigenschaften aufweisen, ben\u00f6tigen dichte Elektrolyte mit hoher Ionenleitf\u00e4higkeit Sintertemperaturen von 1.000\u00b0C &#8211; 1.300\u00b0C.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-c9747c1 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"c9747c1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Der Widerstand gegen die Entwicklung von Dendriten oder Lithiumfilamenten in Festelektrolyten h\u00e4ngt in der Regel mit der Stromdichte oder dem gesamten Zellstrom geteilt durch den Elektrolytquerschnitt zusammen. Infolgedessen kann die Zelle bei einer kritischen Stromdichte (CCD) versagen, wenn das Lithiummetall in die Zelle eindringt. Eine stabile Aufladung ist bei Stromdichten unterhalb dieses kritischen Wertes m\u00f6glich. Die Konstantstromplattierung von Lithium in asymmetrischen Zellen mit Lithiumelektroden auf beiden Seiten eines festen Elektrolyten ist eine Standard-CCD-Untersuchung.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-73795ff7 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"73795ff7\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Bei der Herstellung des LGPS-Sulfid-Festelektrolyten wurde die Struktur des Materials mit Neutronenstrahlen analysiert. Die Forscher konnten die lineare Bewegung der Ionen in der Molekularstruktur des festen Leiters beobachten. Ein Tunnel wird in seiner 3D-Struktur beobachtet. In diesem Tunnel wurde die Bewegung von Lithium-Ionen beobachtet. Mit diesem Hinweis konnten die Forscher die Ionenleitf\u00e4higkeit und Stabilit\u00e4t des Materials verbessern und zwei neue Materialien entwickeln, indem sie LGPS eine geringe Menge Chlor hinzuf\u00fcgten. Diese Materialien wiesen die weltweit h\u00f6chste Leistung als Ionenleiter auf.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7e52f954 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7e52f954\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Diese Materialien wurden mit einem Materialdesign-Diffraktometer analysiert. Die Ergebnisse zeigten eine innovative Struktur, die es den Ionen erm\u00f6glichte, sich in drei Dimensionen zu bewegen, anstatt nur in einer. Dies erm\u00f6glichte die h\u00f6chste Leistung der Materialien. Unter einer Vielzahl von Zellen der neuen Generation, die entwickelt wurden, wurden diese Materialien zu starken Elektrolyten f\u00fcr den Einsatz in allen SSB.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6d786e77 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6d786e77\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Diese SSB haben im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien eine etwas h\u00f6here Energiedichte und eine h\u00f6here Ausgangsleistung. Daher sind die Vorz\u00fcge aller SSB so konzipiert, dass sie \u00fcber kompakte Batterien mit hoher Kapazit\u00e4t verf\u00fcgen, die in kurzer Zeit wieder aufgeladen werden k\u00f6nnen. Als Produkt engagierter Forschung und atomarer Analyse von Elektrolytmaterialien k\u00f6nnten diese neuen SSB zu einer neuen Generation von Batterien f\u00fchren.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-13113d04 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"13113d04\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>In einer Lithium-Ionen-Festk\u00f6rperbatterie verl\u00e4sst das Lithium bei der Aufladung der Batterie durch das Atomgitter eines nicht por\u00f6sen Festk\u00f6rper-Keramikseparators den Speicher. Sobald das Lithium wirklich abgeschieden ist, lagert es sich zwischen dem Separator und dem elektrischen Kontakt ab und bildet eine Anode aus reinem metallischem Lithium. Mit einer Lithium-Metall-Anode kann die Energie einer Festk\u00f6rperbatterie in einem kleineren Energievolumen gespeichert werden, was eine h\u00f6here Energiedichte im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien erm\u00f6glicht. Festk\u00f6rper-Lithium-Metall-Batterien erm\u00f6glichen eine gr\u00f6\u00dfere Reichweite durch die h\u00f6here Energiedichte einer f\u00fcnfzehnmin\u00fctigen Schnellladung und einen sichereren Betrieb durch den Wegfall des organischen Polymer-Separators.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-48c62267 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"48c62267\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Hochenergetischer Lithium-Ionen-Akku:<\/p>\n<ul>\n<li>Verwendung von hochenergetischen Materialien<\/li>\n<li>Nickelhaltige NMC- oder NCA-Kathoden bieten in Kombination mit einer Silizium-Verbundanode h\u00f6here gravimetrische und volumetrische Energiedichten.<\/li>\n<li>F\u00fcr die Herstellung werden Kostensenkungen erwartet.<\/li>\n<li>Es sind nur geringf\u00fcgige \u00c4nderungen im Produktionsprozess erforderlich.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-38ecbae5 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"38ecbae5\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Festk\u00f6rper-Lithium-Batterie<\/strong><\/p>\n<p><strong>Lithium-Schwefel-Batterie:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Bei der Entladung reagiert Lithium mit Schwefel an der Kathode und bildet Lithiumsulfide.<\/li>\n<li>Schwefel ist ein weit verbreitetes und kosteng\u00fcnstiges Material, das preiswerte Batteriezellen erm\u00f6glicht.<\/li>\n<li>Die Ungewissheit hinsichtlich Zyklus und Lebensdauer sowie die Empfindlichkeit gegen\u00fcber hohen Temperaturen hemmen weiterhin das Wachstum des Marktsegments.<\/li>\n<li>Gegenw\u00e4rtig ist die volumetrische Energiedichte f\u00fcr den Einsatz im Auto tendenziell zu gering.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b1b6c20 elementor-widget elementor-widget-image\" data-id=\"b1b6c20\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"image.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/microtexindia.com\/wp-content\/uploads\/elementor\/thumbs\/Solid-State-Battery-Charge-discharge-diagram-phzmjx2isn16wpmhl7cplydkk0u92u6uq0x8wmtvyk.jpg\" title=\"Festk\u00f6rperbatterie Lade-Entlade-Diagramm\" alt=\"Festk\u00f6rperbatterie Lade-Entlade-Diagramm\" loading=\"lazy\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2cfb0d36 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2cfb0d36\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Lithium-Luft-Batterie:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Lithium wird bei der Entladung auf der Kathodenseite mit Sauerstoff oxidiert, wobei Lithiumperoxid und Lithiumoxid entstehen.<\/li>\n<li>Eine hohe Energiedichte und die Verwendung von Umgebungsluft sind technisch machbar.<\/li>\n<li>Riesige Hindernisse bei der Zyklenstabilit\u00e4t, die eine Anwendung im n\u00e4chsten Jahrzehnt unwahrscheinlich erscheinen lassen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-11d44882 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"11d44882\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Funktionsweise und Gestaltung aller SSB<br \/><\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Ein ionenpermeabler Festelektrolyt wirkt als Separator und sorgt sowohl f\u00fcr eine r\u00e4umliche als auch f\u00fcr eine elektrische Trennung zwischen der Kathode und der Anode einer All-SSB<\/li>\n<li>Es gibt eine Vielzahl von Zelldesigns, aus denen Sie w\u00e4hlen k\u00f6nnen. Eine D\u00fcnnschichtzelle ist in der obigen Abbildung dargestellt. Um dickere Schichten zu erzeugen, kann eine Verbundkathode verwendet werden.<\/li>\n<li>Bei der Entladung einer SSB gelangen Lithium-Ionen von der Anode \u00fcber den Festelektrolyten zur Kathode. Gleichzeitig flie\u00dft eine Leistung an der externen Last.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8f601f1 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"8f601f1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<ul>\n<li>Der Widerstand an der Anoden-Elektrolyt-Grenzfl\u00e4che ist ein entscheidender Faktor f\u00fcr den Wirkungsgrad der Batteriezelle. Eine \u00e4u\u00dfere Folie, z. B. aus Gummi oder einer Aluminiumlegierung, kann dies abmildern.<\/li>\n<li>Die bipolare Stapelung ist aufgrund des starken Elektrolyten m\u00f6glich. Folglich werden die Elementarzellen in Reihe geschaltet.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-799f0442 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"799f0442\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Woraus bestehen Festk\u00f6rperbatterien?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7ad8a902 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7ad8a902\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Materialien f\u00fcr Festk\u00f6rperbatterien:<\/strong><\/p>\n<p>Anode:<\/p>\n<p>Aufgrund ihres theoretischen Potenzials, die h\u00f6chste Energiedichte zu erreichen, gelten Lithiummetallanoden als ideal. Der starke Elektrolyt hingegen muss verhindern, dass das metallische Lithium Dendriten bildet. Da Lithium au\u00dferdem mit Luftsauerstoff eine Passivschicht bildet, ist eine Handhabung unter inerter Atmosph\u00e4re erforderlich.<\/p>\n<p>Silizium als Anodenmaterial bietet eine sehr hohe Energiedichte, unterliegt aber einer starken Volumenver\u00e4nderung, wenn es mit Lithium gemischt wird.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b31cb53 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"b31cb53\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Kathode:<\/p>\n<p>Das Metalloxid wird als Kathode verwendet. Da es viel weniger Materialien gibt, die speziell f\u00fcr den SSB-Bereich entwickelt wurden, werden in den meisten F\u00e4llen bestehende Kathodenmaterialien verwendet.<\/p>\n<p>Grunds\u00e4tzlich k\u00f6nnen je nach Elektrolyt eine Vielzahl von bew\u00e4hrten Kathodenmaterialien verwendet werden, die von preiswerten und sicheren Materialien wie Lithiumeisenphosphat (LFP) bis zu Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) reichen. Nur Lithium-Kobalt-Oxid (LCO) als Kathodenmaterial und LLZO als Elektrolyt zeigen in der Praxis eine ausreichende Stabilit\u00e4t und Effizienz.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-10371add elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"10371add\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Verfahren zur Herstellung aller Festk\u00f6rperbatterien<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-5918197b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"5918197b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<ul>\n<li>Die Verarbeitung von Elektroden und Elektrolyten, die Montage der Zelle und die Endbearbeitung der Zelle sind die drei wichtigsten Schritte bei der Herstellung einer SSB.<\/li>\n<li>Es gibt keine allgemeing\u00fcltige Prozesskette; alternativ kann eine Vielzahl von m\u00f6glichen Prozessketten verwendet werden. Diese unterscheiden sich in mehrfacher Hinsicht vom Produktionsverfahren f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien.<\/li>\n<li>Bei dieser Methode werden zwei verschiedene Verfahren verglichen und gegen\u00fcbergestellt, vor allem in Bezug auf die Elektroden- und Elektrolytleistung.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-18ca2a10 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"18ca2a10\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Elektrode und Elektrolyt<\/p>\n<p>Produktion &#8212;- Zellenmontage&#8212;&#8212;Zellenveredelung<\/p>\n<p>Prozess A<\/p>\n<p>Prozess B<\/p>\n<p>Die Synthese von Grabenzellen mit anorganischen Festelektrolyten ist Gegenstand beider Verfahrensvarianten. F\u00fcr reine Festk\u00f6rperbatterien ist das Format der Pouch-Zelle am besten geeignet.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-28e5c78b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"28e5c78b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Eine prismatische oder runde Zelle:<\/p>\n<p>Aufgrund der festen Komponenten einer Festk\u00f6rperbatterie stehen die Wicklungen vor gro\u00dfen Herausforderungen. Keramische Schichten, die spr\u00f6de sind, k\u00f6nnen Risse bekommen. Au\u00dferdem ist das Problem der richtigen Schichthaftung noch nicht gel\u00f6st.<\/p>\n<p>Pouch-Zelle:<\/p>\n<p>Festk\u00f6rperbatterien profitieren vom Stapeln, da die flachen Schichten nicht verformt werden. Au\u00dferdem wird der Schichtverbund w\u00e4hrend der Elektroden- und Elektrolytverarbeitung hergestellt, so dass sp\u00e4ter nur noch die Grundzellen gestapelt werden m\u00fcssen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-14217154 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"14217154\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>F\u00fcr den Herstellungsprozess ist ein trockener Raum erforderlich, da die Materialien auf die Atmosph\u00e4re reagieren. Bei der Arbeit mit metallischem Lithium wird ein Inertgas wie Argon empfohlen.<\/p>\n<p>Eine umfassende Bewertung der Anwendbarkeit der bei der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batteriezellen erworbenen Kenntnisse wird f\u00fcr jede Prozessstufe durchgef\u00fchrt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-47a3457a elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"47a3457a\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Herstellung von Elektroden und Elektrolyten nach Verfahren A:<\/strong><\/p>\n<\/p>\n<ul>\n<li>Die Verbindung von Kathode, Elektrolyt und Anode wird bei der Elektroden- und Elektrolytverarbeitung gebildet.<\/li>\n<li>Nach der Entwicklung der Elektrode und des Elektrolyten liegt eine Elementarzelle vor.<\/li>\n<li>Das Hauptmerkmal der ersten Prozesskette, Prozesskette A, ist ein kontinuierlicher Extrusionsprozess, bei dem die Schichten geformt und anschlie\u00dfend laminiert werden.<\/li>\n<li>Diese Prozesskette eignet sich besonders gut f\u00fcr sulfidische Festk\u00f6rpermaterialien.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-6fb693f elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"6fb693f\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Herstellung von Kathoden und Elektrolyten (Compoundierung):<\/p>\n<ul>\n<li>Das Produktionsverfahren<\/li>\n<li>Zwei verschiedene Compoundier-Industrien verwenden Kathoden- und Elektrolytschmelzen.<\/li>\n<li>Die Materialkomponenten werden dem beheizten Zylinder eines Doppelschneckenextruders zugef\u00fchrt und k\u00f6nnen als Granulat oder Pulver bereitgestellt werden.<\/li>\n<li>Durch die Rotationsbewegungen des Extruders wird Energie in die Materialkomponenten \u00fcbertragen. Infolgedessen ist die Schmelze homogen.<\/li>\n<li>Elektrolytpartikel, die den Widerstand zwischen Kathode und Elektrolyt verringern, sowie Bindemittel und Additive werden dem aktiven Kathodeninhalt beigemischt.<\/li>\n<li>Elektrolytmolek\u00fcle und polymere Bindemittel sind zwei wesentliche Bestandteile des Elektrolyts.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-19c4ee6d elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"19c4ee6d\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Parameter und Bedingungen f\u00fcr den Prozess:<\/p>\n<ul>\n<li>Menge der zu liefernden Einzelmaterialien<\/li>\n<li>Temperatur und Druck in der Flasche<\/li>\n<li>Die Geschwindigkeit und der Druck des Extruders<\/li>\n<li>Scherkraft<\/li>\n<\/ul>\n<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Homogenit\u00e4t der Schmelze<\/li>\n<li>Die Viskosit\u00e4t der Schmelze<\/li>\n<li>Ma\u00dfstab und Menge verschmelzen<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Leistungsstarke Mischanlage<\/li>\n<\/ul>\n<p>Herstellung von Kathoden und Elektrolyten (Co-Extrusion):<\/p>\n<ul>\n<li>Das Produktionsverfahren<\/li>\n<li>In einer geeigneten D\u00fcse werden die Kathoden- und die Elektrolytschmelze gemeinsam extrudiert. Dadurch entsteht eine Kombination aus Kathoden- und Elektrolytschicht.<\/li>\n<li>Die Kathode wird \u00fcber getrennte Kan\u00e4le zugef\u00fchrt, und der Elektrolyt schmilzt durch die Extrusionsd\u00fcse.<\/li>\n<li>Die Schmelze wandert durch die Kan\u00e4le zum Auslass des Strangpresswerkzeugs. Die Schmelzen werden mit Hilfe einer Breitschlitzd\u00fcse auf einen Stromleiter extrudiert.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7a8b4a1 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7a8b4a1\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Prozessparameter und Anforderungen:<\/p>\n<ul>\n<li>Einstellen der Schichtdicke<\/li>\n<li>Vorschubgeschwindigkeit der Schmelze<\/li>\n<li>Temperatur<\/li>\n<li>Druck<\/li>\n<li>Rollgeschwindigkeit<\/li>\n<li>Anpressdruck der Kalanderwalze<\/li>\n<\/ul>\n<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Dicke der Beschichtung<\/li>\n<li>Breite der Schicht<\/li>\n<li>Adh\u00e4sion zwischen den Schichten<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Siebdruck<\/li>\n<\/ul>\n<p>Foliengie\u00dfen<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-52c222c2 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"52c222c2\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Anodenherstellung (Strangpressen und Kalandrieren):<\/p>\n<ul>\n<li>Eine reine SSB-Anode kann aus einer metallischen Lithiumfolie hergestellt werden. Diese Lithiumfolie kann durch Extrusion mit anschlie\u00dfender Kalandrierung hergestellt werden.<\/li>\n<li>Zu diesem Zweck wird fl\u00fcssiges Lithium in den Zylinder eines Kolbenextruders gegossen. Das Lithium wird dann durch einen Kolben in eine D\u00fcse gepresst.<\/li>\n<li>Die Kalandrierung nach der Extrusion gew\u00e4hrleistet Homogenit\u00e4t und optische Schichtdicke. Die Folie wird von zwei Walzen unter Spannung aufgerollt, wobei zu diesem Zweck ein Schmiermittel aufgetragen wird.<\/li>\n<li>Die Walzen m\u00fcssen in der Lage sein, mit der Klebrigkeit von Lithium zu arbeiten. Dies wird durch polymerbeschichtete Walzen, z. B. aus Polyacetal, erreicht.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b5bc480 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"b5bc480\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Prozessparameter und Anforderungen:<\/p>\n<ul>\n<li>Extrusionsgeschwindigkeit<\/li>\n<li>Temperatur<\/li>\n<li>Geometrie der D\u00fcse<\/li>\n<li>Anpressdruck der Kalenderwalzen<\/li>\n<li>F\u00f6rdergeschwindigkeit des Schmierstoffs<\/li>\n<li>Rollgeschwindigkeit<\/li>\n<\/ul>\n<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Dicke der Folie<\/li>\n<li>Breite der Folie<\/li>\n<li>Homogenit\u00e4t der Lithiumfolie<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Atomare Schichtabscheidung<\/li>\n<\/ul>\n<p>PVD-Verfahren<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2e7a2404 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2e7a2404\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Herstellung von Schichtverbunden (Laminieren):<\/p>\n<ul>\n<li>Die Lithiumfolie wird nach der Verarbeitung auf den Kathoden-Elektrolyt-Verbundstoff laminiert. Dazu werden die beiden Schichten mit Hilfe von Walzen zusammengef\u00fcgt.<\/li>\n<li>Im n\u00e4chsten Schritt werden die beiden Schichten durch zwei Walzen zusammengepresst. Um gr\u00f6\u00dfere Haftkr\u00e4fte zu erzielen, werden diese erhitzt. Die Polymere dringen beim Erhitzen und Pressen von einer Schicht in die n\u00e4chste ein und stellen so die Verbindung zwischen Anode und Elektrolyt her.<\/li>\n<li>Die Begriffe &#8222;Trocken-&#8220; und &#8222;Nasslaminierung&#8220; k\u00f6nnen unterschieden werden. Bis zur Laminierung werden bei der Nasslaminierung die Kontaktfl\u00e4chen mit einem L\u00f6sungsmittel befeuchtet. Dies erleichtert die Laminierung bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Parameter und Anforderungen des Prozesses:<\/p>\n<ul>\n<li>Vorschubgeschwindigkeit der Schichten<\/li>\n<li>Rollgeschwindigkeit<\/li>\n<li>Druck<\/li>\n<li>Optionale Erw\u00e4rmung der Schichten<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-294b6869 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"294b6869\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Adh\u00e4sion zwischen den Schichten<\/li>\n<li>Gew\u00fcnschte Verbundstoffdicke<\/li>\n<li>Die Geometrie des Verbundwerkstoffs<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Pressen und anschlie\u00dfendes Sintern<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Verfahren zur Herstellung von Elektroden und Elektrolyten B<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Das Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD), bei dem die einzelnen Schichten nacheinander aufgebracht werden, ist das Hauptmerkmal der unten dargestellten Verfahrenskette B.<\/li>\n<li>Dieses aktuelle Verfahren, das die Herstellungsschritte einer D\u00fcnnschichtbatterie zeigt, eignet sich besonders f\u00fcr oxidbasierte Festk\u00f6rperbatterien<strong>.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2d75f7aa elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"2d75f7aa\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Materialaufbereitung (Mahlen und Mischen):<\/p>\n<ul>\n<li>Methodik der Herstellung<\/li>\n<li>Eine Kugelm\u00fchle wird verwendet, um das Kathodenpulver vom Elektrolytpulver zu trennen.<\/li>\n<li>Das Rohmaterial wird dazu in eine zylindrische Mahltrommel gegeben. In dieser Mahltrommel werden Kugeln als Mahlk\u00f6rper verwendet.<\/li>\n<li>Die Rotationsbewegungen des Zylinders verbinden die Ausgangsstoffe. Au\u00dferdem sorgt die Drehbewegung daf\u00fcr, dass sich das Mahlgut und das Ausgangsmaterial beim Mahlen relativ zueinander verschieben.<\/li>\n<li>Anschlie\u00dfend wird das Pulver kalziniert, um die gew\u00fcnschten Pulvereigenschaften zu erzielen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7ae08ed5 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7ae08ed5\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Anforderungen und Parameter des Prozesses:<\/p>\n<ul>\n<li>Material der Kugel<\/li>\n<li>Geschwindigkeit<\/li>\n<li>Schleifzeit<\/li>\n<li>Material des Zylinders<\/li>\n<li>Menge des Ausgangsmaterials<\/li>\n<\/ul>\n<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Durchschnittliche Partikelgr\u00f6\u00dfe des Pulvers<\/li>\n<li>Homogenit\u00e4t des Pulvers (Grad der Durchmischung)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Sol-Gel-Verfahren<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-5ed882b6 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"5ed882b6\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-large\">Herstellung von Schichtverbindungen (Hochfrequenzsputtern):<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-423db67c elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"423db67c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Herstellungsverfahren:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Kathoden- und Elektrolytschichten werden durch Hochfrequenzsputtern aus Kathoden- und Elektrolytpulvern erzeugt. Das Target f\u00fcr das Sputtering-Verfahren wird zun\u00e4chst mit Hilfe einer Matrize oder eines Hei\u00dfpresssystems aus Pulvern hergestellt.<\/li>\n<li>Der vorliegende Kollektor dient auch als Substrat f\u00fcr das Verfahren. In der ersten Phase wird die Kathodenschicht abgeschieden. Anschlie\u00dfend wird eine Elektrolytschicht auf die Kathodenschicht aufgebracht.<\/li>\n<li>Die Ionen werden auf das Ziel des Sputtervorgangs gerichtet. In diesem Schritt werden Atome aus dem Target herausgeschlagen, das dann in die Gasphase gelangt und sich zum Substrat bewegt. Die Schicht wird also Atom f\u00fcr Atom auf der Oberfl\u00e4che des Substrats aufgebaut.<\/li>\n<li>F\u00fcr das Hochfrequenzsputtern wird eine Vakuumkammer verwendet.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-5b78f676 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"5b78f676\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Anforderungen und Parameter des Prozesses:<\/p>\n<ul>\n<li>Temperatur<\/li>\n<li>Ablagerungszeit<\/li>\n<li>Prozessdruck<\/li>\n<li>Umgebungsatmosph\u00e4re<\/li>\n<li>Prozessleistung\/Leistungsdichte<\/li>\n<li>Zieldurchmesser und Zieldistanz<\/li>\n<\/ul>\n<p>Qualit\u00e4tsmerkmale:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Schichtdicke des Stromabnehmers<\/li>\n<li>Die Schichtdicke der Kathode und des Elektrolyten<\/li>\n<\/ul>\n<p>Technische Alternativen:<\/p>\n<ul>\n<li>Chemische Gasphasenabscheidung<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7b01ce80 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7b01ce80\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>Abscheidung von Schichtverbindungen (Sintern)<\/strong><\/p>\n<\/p>\n<p>Herstellungsverfahren:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Kathoden- und Elektrolytschichten werden w\u00e4hrend des Sinterns komprimiert. Durch die Verbesserung der Verbindung zwischen den beiden Schichten kann der Widerstand an der Schnittstelle Elektrolyt-Elektrode verringert werden.<\/li>\n<li>Ein Sinterofen wird zum Sintern der Kathoden-Elektrolyt-Verbindung verwendet. Die Substanz wird bis knapp unter ihren Schmelzpunkt erhitzt.<\/li>\n<li>Die resultierende Porosit\u00e4t der Materialien kann je nach den gew\u00e4hlten Prozessparametern ver\u00e4ndert werden.<\/li>\n<li>Um Reaktionen mit der Umwelt zu vermeiden, erfolgt der Sinterprozess in einer inerten Atmosph\u00e4re oder im Vakuum.<\/li>\n<li>Das Sintern ist vor allem bei Festelektrolyten auf Oxidbasis wichtig, um eine ausreichende Grenzfl\u00e4chentoleranz zu erreichen.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-149cc83c elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"149cc83c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Herstellung von Schichtverbindungen (thermische Verdampfung):<\/p>\n<\/p>\n<p>Prozess der Herstellung:<\/p>\n<ul>\n<li>Die Anode kann durch thermisches Verdampfen auf die Kathoden-Elektrolyt-Verbindung aufgebracht werden. Der Anodeninhalt besteht aus metallischem Lithium.<\/li>\n<li>Bei der thermischen Verdampfung muss metallisches Lithium auf Temperaturen oberhalb des Siedepunkts erhitzt werden, z. B. mit einem Elektronenstrahlverdampfer, damit es in die Dampfphase \u00fcbergehen kann. In der Vakuumkammer breitet sich der Dampf gleichm\u00e4\u00dfig aus.<\/li>\n<li>Die Kondensation bildet die Beschichtung auf der Niedrigtemperaturoberfl\u00e4che des Elektrolyten.<\/li>\n<li>Die thermische Verdampfung erfolgt in einer Vakuumkammer, vergleichbar mit dem Sputtern.<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-427652b elementor-align-center elementor-widget elementor-widget-button\" data-id=\"427652b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"button.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-button-wrapper\">\n\t\t\t\t\t<a class=\"elementor-button elementor-button-link elementor-size-sm\" href=\"https:\/\/microtexindia.com\/de\/kontakt-uns\/\" target=\"_blank\">\n\t\t\t\t\t\t<span class=\"elementor-button-content-wrapper\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<span class=\"elementor-button-text\">Microtex jetzt kontaktieren<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-4d96ce9 elementor-widget elementor-widget-video\" data-id=\"4d96ce9\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-settings=\"{&quot;youtube_url&quot;:&quot;https:\\\/\\\/youtu.be\\\/g8kl-Cijh1k&quot;,&quot;video_type&quot;:&quot;youtube&quot;,&quot;controls&quot;:&quot;yes&quot;}\" data-widget_type=\"video.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"elementor-wrapper elementor-open-inline\">\n\t\t\t<div class=\"elementor-video\"><\/div>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Einf\u00fchrung der Festk\u00f6rperbatterie In einer Batterie bewegen sich positive Ionen \u00fcber einen Ionenleiter zwischen der negativen und der positiven Elektrode und geben Elektronen ab, um einen elektrischen Strom zu erzeugen. In herk\u00f6mmlichen Batterien, z. B. Lithium-Ionen-Batterien, ist der Ionenleiter eine leicht brennbare fl\u00fcssige organische Verbindung, was einen erheblichen Nachteil darstellt. In verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsprozessen [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":21202,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[390],"tags":[],"class_list":["post-36066","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-chemien"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36066","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=36066"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36066\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21202"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=36066"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=36066"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/microtexindia.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=36066"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}