Herstellung und Charakterisierung von Li-Ionen Dünnschichtbatterien

Prof. Dr. W. Jaegermann (FG Oberflächenforschung)
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Schwerpunkt in der Charakterisierung sind zum einen die wichtigen elektrochemischen Batteriekenngrößen wie Strom-Spannungskurven und Kapazitäts-Zyklen-Abhängigkeiten in Dünnschichtzellen, aus denen die Leistungsdaten und die Zyklenstabilität vorwiegend im Volumen der Materialien abzuleiten sind.

Ebenfalls zu untersuchen sind die Eigenschaften der Elektroden / Festkörperelektrolyt-Phasengrenzen (ESEI – electrode-solid-electrolyte-interface). Korreliert werden sollen diese Ergebnisse mit systematischen Untersuchungen zur Änderung der elektronischen Struktur während der Lade-Entladezyklen und den daraus abzuleitenden Effekten der Umbesetzung elektronischer Zustände. Dazu sind systematisch die elektronischen Eigenschaften und Oberflächenpotentiale der Materialien unter Verwendung von Oberflächenanalysemethoden sowohl im Hause, als auch bei BESSY (PES und XAS) in einer in situ Batterieanordnung zu untersuchen.

Die hier gefundenen Ergebnisse zur elektrischen Ermüdung, die auf Volumeneffekte zurückzuführen sind, sollen mit denen aus elektrochemischen Anordnungen, die auch stark durch Grenzflächenreaktionen beeinflusst sind, korreliert werden.