Kremer, Lea und Hoffmann, Alice und Danner, Timo und Hein, Simon und Prifling, Benedikt und Westhoff, Daniel und Dreer, Christian und Latz, Arnulf und Schmidt, Volker und Wohlfahrt-Mehrens, Margret (2019) Manufacturing Process for Improved Ultra‐Thick Cathodes in High‐Energy Lithium‐Ion Batteries. Energy Technology (190016). Wiley. doi: 10.1002/ente.201900167. ISSN 2194-4288.
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Offizielle URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ente.201900167
Kurzfassung
The effect of the mixing and drying process on the microstructure of ultra‐thick NCM 622 cathodes (50 mg cm−2, 8 mAh cm−2) and its implication for battery performance is investigated. It is observed that the shear force during the mixing process significantly influences the resulting microstructure with regard to binder migration during the drying process. Based on the information extracted from scanning electron microscopy–energy dispersive X‐ray spectroscopy (SEM–EDX) cross sections, the carbon binder domain (CBD) is distributed in the pore space of virtual electrodes generated by a stochastic 3D microstructure model. Simulations predict a CBD configuration that leads to optimal performance of the electrode. Furthermore, it is shown that a low drying rate has a beneficial influence toward the rate capability of the ultra‐thick cathodes. The specific energy of an ultra‐thick cathode is 18% higher compared with a cathode prepared according to the state of the art. With an improved process in a pilot scale, the advantage can be kept up to current densities of at least 3 mA cm−².
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/132131/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Manufacturing Process for Improved Ultra‐Thick Cathodes in High‐Energy Lithium‐Ion Batteries | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 17 April 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Energy Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1002/ente.201900167 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2194-4288 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | battery; production; mixing; thick electrodes; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Speicher und vernetzte Infrastrukturen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Elektrochemische Energiespeicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Energie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | E SP - Energiespeicher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | E - Elektrochemische Prozesse (Batterien) (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Danner, Timo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 19 Dez 2019 15:42 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 19 Dez 2019 15:42 |
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