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Enhancing the Performance of Si/Gr Anodes by Evaluating the Impact of Electrolyte Formulations on the Solid Electrolyte Interphase

Gehrlein, Lydia 1
1 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Lithium Ionen Batterien (LIB) sind das am häufigsten verwendete mobile Energiespeichersystem. Ihre Anwendung für den elektrischen Verkehr und die Netzspeicherung erfordert immer höhere Energie und Leistungsdichten. Höhere Energiedichten können erreicht werden, indem Graphit durch Silizium ersetzt wird. Silizium zeigt sehr viel größere Kapazitäten als Graphit. Allerdings weist es starke Volumenveränderungen während des Zyklierens auf, was seine Anwendung als Anodenmaterial für LIBs erschwert. Besonders betroffen von der mechanischen Belastung sind die Stabilität der Siliziumpartikel, der Elektrodenbeschichtung und der Festkörper-Elektrolyt-Grenzphase (solid electrolyte interphase, SEI). ... mehr

Abstract (englisch):

Lithium-ion batteries (LIB) are the most used mobile energy storage system. Their application to electric transportation and grid storage requires increasingly higher energy and power densities. One way to achieve higher energy densities is to replace graphite with silicon, a material with high theoretical capacity. However, silicon is difficult to integrate as anode material for LIBs because of its volume changes during cycling. The resulting mechanical strains particularly affect the stability of silicon particles, the electrode coating, and the solid electrolyte interphase (SEI). ... mehr


Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000151010
Veröffentlicht am 18.10.2022
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 18.10.2022
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000151010
HGF-Programm 38.02.01 (POF IV, LK 01) Fundamentals and Materials
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Umfang XXIII, 170 S.
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemie und Biowissenschaften (CHEM-BIO)
Institut Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Prüfungsdatum 18.07.2022
Schlagwörter lithium-ion battery (LIB), silicon graphite anode, solid electrolyte interphase (SEI), XPS
Referent/Betreuer Ehrenberg, Helmut
Heske, Clemens
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