Gestructureerde elektroden gecombineerd met drukregeling voor het snelladen van lithium-ion batterijen met hoge energiedichtheid. 01/11/2025 - 31/10/2029

Abstract

Het doel van het project is om twee innovatieve strategieën te ontwikkelen, combineren en inzicht in te verwerven dewelke het gebruik van dikke lithium-ion batterij elektroden mogelijk maakt. De eerste strategie bestaat eruit om elektroden te structureren met behulp van femtoseconde laser ablatie, om zo de capactiteitsretentie te verhogen en het risico op lithiumplatering te verlagen, wat toelaat de oplaadsnelheid van dikke elektroden (>100 µm) te verhogen. De tweede strategie bestaat eruit om de druk in de lithium-batterij te regelen, wat de weerstand verlaagt door verbeterde inter-partikelcontacten. Hoewel elke strategie individueel het batterijgedrag verbetert, leidt de combinatie van beide strategieën tot een versterkingseffect wat nog nooit onderzocht is geweest. Daarnaast verhelpt het problemen zoals het kraken van de batterijpartikels, heterogeen verdelen van lithium en verminderde ionmobiliteit door compressie. Om inzicht te verwerven in de mechanismen van lithiëring en delithiëring is een internationaal onderzoeksverblijf gepland dat focust op de in-situ karakterisatie met behulp van spectroscopie en XRD. De inzichten verworven door middel van deze in-situ karakterisatie en extensieve elektrochemische testen laten toe om een open bron fase-veld model uit te breiden wat toelaat om gedetailleerde voorspellingen te doen over lithiumplatering in de ontwikkelde elektroden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject