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Ru-/Ti-substituierter LNMO-Spinell als positives Elektrodenmaterial für Li-Ionen-Batterien – Degradationsprozesse und ergänzende Strukturaufklärung

Stoll, Andreas Christian

Abstract:
Der Ru- und Ti- substituierte LNMO-Spinell gilt als aussichtsreiches neues Material für positive
Elektroden in Lithium-Ionen-Batterien. Aufgrund seiner hohen Arbeitsspannung und der
Möglichkeit zur Aufnahme von zusätzlichem Lithium erreicht der Spinell eine hohe
theoretische Energiedichte, die speziell für größere Anwendungen wie BEVs erforderlich ist.
Allerdings führen Degradationsmechanismen während des Zyklierens zu einem
Kapazitätsverlust, weshalb der LNMRTO-Spinell nur eine unzureichende Zyklenstabilität
aufweist und kommerziell noch keine Verwendung findet. Die Ziele dieser Arbeit waren daher,
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Abstract (englisch):
The Ru- and Ti- substituted LNMO spinel can be considered as a promising new material for
positive electrodes in lithium-ion-batteries. Due to its high operating voltage and the
possibility to intercalate additional lithium the spinel reaches high theoretical energy densities
which are necessary for large applications like BEVs. However, the material suffers from
degradation mechanisms leading to capacity loss and insufficient cycle stability. This is why
the LNMRTO cannot yet be used commercially. Therefore, the main goals of this work have
been to analyse in detail the ageing mechanisms and to assign them to the according capacity
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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000119070
Veröffentlicht am 08.05.2020
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Helmholtz-Institut Ulm (HIU)
Institut für Angewandte Materialien - Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 08.05.2020
Sprache Deutsch
Identifikator KITopen-ID: 1000119070
Verlag Karlsruhe
Umfang 154 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT)
Prüfungsdatum 24.04.2020
Referent/Betreuer Prof. M. J. Hoffmann
Schlagwörter Lithiumionenbatterie, Hochvoltspinell, Degradationsprozesse, Alterung
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