In situ TEM studie van de evolutie van interfasen in LiPON-gebaseerde dunne film vastestofbatterijen. 01/11/2019 - 31/10/2020

Abstract

Vastestofbatterijen zullen waarschijnlijk binnen enkele jaren gebruikt worden in elektrische auto's en in draagbare elektronica door hun grotere energiedichtheid en omdat ze veiliger zijn dan conventionele vloeibare lithium ion batterijen. De prestatie van vastestofbatterijen wordt momenteel beperkt door een interne weerstand aan het grensvlak tussen het elektrolyt en de elektroden, veroorzaakt door de vorming van interfasen. Een methode die onderzocht wordt om de interne weerstand aan het grensvlak tussen het elektrolyt en de elektroden te beperken, is het plaatsen van een coating tussen elektrolyt en elektrode. In dit project zal ik de kristalstructuur bepalen van de interfasen die gevormd worden aan het grensvlak tussen LiPON en verschillende commercieel toepasbare kathodematerialen. Dit zal ik doen door het toepassen van elektron diffractie technieken terwijl een dunne film vastestofbatterij wordt opgeladen en ontladen in een cel gevuld met inert argon gas in een transmissie elektronen microscoop. Relaxatie, schade door de elektronenbundel, verdamping van moleculen, of reacties door contact met de lucht zullen hierdoor vermeden worden. Daarnaast zal ik ook het effect van coatings bestuderen die worden aangebracht tussen LiPON en deze kathodematerialen. De resultaten zullen vergeleken worden met recente theoretische modellen die de vorming van interfasen proberen verklaren. Maatregelen om de prestatie van vastestofbatterijen te verbeteren, zullen worden voorgesteld.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)