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Entwicklung von Kathoden für Lithium-Ionen-Dünnschichtbatterien im System Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Sauerstoff, hergestellt mittels HF-Magnetronzerstäubung

Strafela, Marc

Abstract:
Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien (LIB) weisen Feststoff-Dünnschichtbatterien einige Vorteile auf. So sind sie nicht brennbar, besitzen eine geringe Selbstentladungsrate, haben eine hohe Zyklenbeständigkeit und dadurch eine lange Lebensdauer. Die vorliegende Arbeit handelt von solchen Dünnschichtkathoden im Stoffsystem Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Sauerstoff.
Die Dünnschichtkathoden wurden mittels Magnetron-Hochleistungskathodenzerstäuben abgeschieden, wobei ein Lithium- und Nickel-reiches Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Sauerstoff-Target zum Einsatz kamen. ... mehr

Abstract (englisch):
In comparision to All-Solid-State-Batteries show compared to conventional lithium-Ion-Batteries some advantages. They are not flammable, have a low self-discharge rate and high cycle life time and therefore a long service time. This work investigates thin-film cathodes for all-solid-state-batteries in the materials system lithium-nickel-manganese-cobalt-oxygen.
The thin-film cathodes were deposited by magnetron sputtering by using a lithium- and nickel-rich lithium-nickel-manganese-cobalt-oxygen-target. To optimize the thin-film-cathodes different synthesis parameters were investigated such as: The argon-working gas pressure during deposition, the temperature and pressure during heat treatment, thin film thickness, substrate angle during deposition, pre-deposition plasma treatment of the substrate and the substrate material itself.
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000104150
Veröffentlicht am 18.12.2019
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2019
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000104150
HGF-Programm 37.01.04 (POF III, LK 01)
Portfoliothemen
Verlag Karlsruhe
Umfang XXVI, 213 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)
Prüfungsdatum 08.02.2019
Referent/Betreuer apl. Prof. S Ulrich
Schlagwörter Lithium ion battery, Thin film battery, NMC, Magnetron sputtering
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