Funktionale Beschichtung von Batteriepulvern

Abstract

ZusammenfassungZwei Beschichtungsverfahren, zum einen die Atomlagenabscheidung (ALD) und zum anderen die nasschemische Sprühtrocknung, wurden ausgewählt, um Aktivmaterialien mit Schutzschichten zu versehen. Es wurden sowohl im ALD‐Prozess als auch in der Sprühtrocknung verschiedene Schichtmaterialien hinsichtlich Zusammensetzung und Schichtdicke herge‐stellt und bezüglich ihrer elektroche‐mischen Eigenschaften untersucht. Dabei zeigen sich positive Effekte im Ratentest und im Langzeittest von sehr dünner Al2O3 ALD‐Schichten auf LNMO. Für die mit nur 1 nm beschichtete LNMO‐Probe zeigt sich, dass der Verlust im Vergleich zur unbeschichteten Probe gering ist. Dagegen zeigen 5 nm Al2O3 bereits eine erhebliche Isolierung des Materials. Die Sprühtrocknungsversuche zur Beschichtung von NMC811 mit Li2O·WO3 zeigen nach der Kalzinierung eine Anlagerung von Wolfram an der Pulveroberfläche und entlang der Korngrenzen. Die elektrochemische Ratenfähigkeit und Zyklenstabilität des Aktivmaterials wird durch die Beschichtung mit 0,5 mol% Li2O·WO3 signifikant verbessert. Eine Skalierung der Beschichtungsprozesse ALD und Sprühtrocknung in einen technischen Maßstab wird als möglich erachtet.