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Designing Cathodes and Cathode Active Materials for Solid‐State Batteries

Minnmann, Philip; Strauss, Florian 1; Bielefeld, Anja; Ruess, Raffael; Adelhelm, Philipp; Burkhardt, Simon; Dreyer, Sören L. 1; Trevisanello, Enrico; Ehrenberg, Helmut 2; Brezesinski, Torsten ORCID iD icon 1; Richter, Felix H. ; Janek, Jürgen 1
1 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Solid-state batteries (SSBs) currently attract great attention as a potentially safe electrochemical high-energy storage concept. However, several issues still prevent SSBs from outperforming today's lithium-ion batteries based on liquid electrolytes. One major challenge is related to the design of cathode active materials (CAMs) that are compatible with the superionic solid electrolytes (SEs) of interest. This perspective, gives a brief overview of the required properties and possible challenges for inorganic CAMs employed in SSBs, and describes state-of-the art solutions. In particular, the issue of tailoring CAMs is structured into challenges arising on the cathode-, particle-, and interface-level, related to microstructural, (chemo-)mechanical, and (electro-)chemical interplay of CAMs with SEs, and finally guidelines for future CAM development for SSBs are proposed.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000150311
Veröffentlicht am 01.09.2022
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/aenm.202201425
Scopus
Zitationen: 117
Web of Science
Zitationen: 114
Dimensions
Zitationen: 124
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 15.09.2022
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1614-6832, 1614-6840
KITopen-ID: 1000150311
HGF-Programm 38.02.01 (POF IV, LK 01) Fundamentals and Materials
Erschienen in Advanced Energy Materials
Verlag Wiley-VCH Verlag
Band 12
Heft 35
Seiten Art.-Nr.: 2201425
Vorab online veröffentlicht am 28.07.2022
Nachgewiesen in Web of Science
Scopus
Dimensions
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