Vergleich der elektrochemischen Degradation für sprühgetrocknetes und pulsgasgetrocknetes LiNi0,5Mn1,5O4 (Fachbeitrag auf Englisch)

Für die Kommerzialisierung von Kathodenmaterialien der nächsten Generation müssen viele verschiedene Synthesemethoden erforscht und hinsichtlich der erreichbaren elektrochemischen Eigenschaften der Materialien einerseits und der Skalierbarkeit des Prozesses andererseits bewertet werden.
Für das Hochspannungskathodenmaterial LiNi0.5Mn1.5O4 muss insbesondere die Degradation des Materials während des Zyklus für verschiedene Maßstäbe und Techniken untersucht werden. LiNi0,5Mn1,5O4 (LNMO) wurde mit zwei verschiedenen Methoden in unterschiedlichen Maßstäben synthetisiert: Sprühtrocknung im Labormaßstab und Gaspulstrocknung im Pilotmaßstab.
(Fachbeitrag in englischer Sprache)

» im Original veröffentlicht in Journal of The Electrochemical Society, 166 (13) A2860-A2869 (2019)

The materials were analysed by XRD, FESEM, particle size distribution and BET to achieve an extensive overview of the particles. The electrochemical properties were examined by galvanostatic charging and discharging at different C-rates as well as EIS at different SOCs using LiNi0.5Mn1.5O4/Li coins cells. To improve the electrochemical properties additional grinding and temperature treatments were used. Their influence on the electrochemical properties was investigated by analysing the capacity slippage as well as the electrolyte-, surface film- and the charge transfer resistance. These results will show that the same electrochemical properties can be achieved for the LiNi0.5Mn1.5O4cathode material when changing and upscaling the synthesis methods.

Authors:
Matthias Seidel (1), Muthuraman Kugaraj (1), Kristian Nikolowski (1), Mareike Wolter (1),
Isabel Kinski (2) , Thomas Jähnert (3), and Alexander Michaelis (1,2,4)
1 Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS, Dresden, Saxony, Germany
2 Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS, Hermsdorf, Thuringia, Germany
3 Glatt Ingenieurtechnik, Weimar, Thuringia, Germany
4 Technische Universität Dresden, Dresden, Saxony, Germany

Im Original hier veröffentlicht.