ProfiStruk

Über das Projekt

Die Lithium-Ionen-Batterie stellt die Schlüsselkomponente elektrischer Energiespeicher dar. Eine Verbesserung ihrer Eigenschaften, insbesondere die Schnelladefähigkeit sowie die Kapazität der Batterie, sind wichtige Aspekte für eine erhöhte Marktdurchdringung der Elektromobilität. Aus ökologischer und ökonomischer Sicht weisen „dicke“ Elektroden große Vorteile bezüglich der Speicherkapazität auf, da eine Steigerung der Energiedichte begünstigt wird. Allerdings wird hierbei die Schnelladefähigkeit der Batterie gehemmt. Diese Verschlechterung ist auf den Einfluss von kinetischen Verlusten, sogenannte Überspannungen zurückzuführen. Aus diesem Grund befasst sich das Projekt ProfiStruk aus dem ProZell- Cluster mit der Verfahrensentwicklung zur systematischen Strukturierung der Elektrode. Es wird nach technischen Möglichkeiten gesucht, um wirtschaftlich rentabel Freiräume in der Elektrode zu schaffen, die als „Schnellwege“ für die Lithium-Ionen dienen und somit die kinetischen Verluste reduzieren. Im Rahmen des Projekts wird die Laserstrukturierung als Referenzverfahren eingesetzt, weitere mechanische Verfahren basieren auf gezielten Druckluftstößen oder strukturierten Walzen.

Ziel des ifs ist die Nachbildung von mechanisch erzeugten Strukturen mit Hilfe des Lasers, um den Einfluss der thermischen Wechselwirkung beim Laserstrukturieren im Vergleich zu mechanischen Verfahren („kalten Verfahren“) zu bewerten. Hierzu kommen verschiedene Methoden zur Oberflächencharakterisierung sowie elektrochemische Verfahren zum Einsatz.