Mit Fluoriden mehr Energie in Lithiumbatterien speichern
Obgleich Lithium-Ionen-Batterien bereits ihren festen Platz in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingenommen haben, kämpft man bei den aktuellen Technologien darum, die Nachfrage nach noch besserer Energiedichte zu erfüllen. Auf diese Weise kam einiges an Forschung in Richtung von Elektrodenmaterialien in Gang, die in einem Konvertierungsmodus funktionieren können. In derartigen Systemen geht Lithium eine reversible elektrochemische Reaktion mit einem Metalloxid ein. Metallfluoride können in Lithium-Ionen-Batterien als Umwandlungsmaterialien eingesetzt werden. Im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts FLUOSYNES (New nanosized metal oxy-fluorides: Tailored synthesis and energy storage) entwickelten die Forscher neue Synthesewege zur Herstellung nanokleiner Partikeln aus Übergangsmetall-Oxyfluorid mit dem besonderen Schwerpunkt auf Verbindungen auf Eisen- und Titanbasis. Unter Einsatz von Sol-Gel-Verfahren untersuchte das Team, auf welche Weise sich das Fluorierungsmedium und die Lösemittelkonzentration auf die Stabilität von titanbasierten Verbindungen auswirken, und legte im Folgenden den Metallbildungsmechanismus offen. Ihre Studie belegte die Komplexität titanbasierter Verbindungen und offenbarte, wie man die Materialeigenschaften durch Abstimmung seiner Zusammensetzung und Morphologie optimieren kann. Das Team untersuchte außerdem Eisen-Oxyfluorid als potenzielles Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien. Akribische Sorgfalt widmete man der thermischen Zersetzung des Vorstufenmaterials und der Tatsache, wie dadurch anionische Leerstellen in Eisenoxyfluorid geschaffen werden. FLUOSYNES hat Kathodenmaterialien der nächsten Generation erforscht, die mehr Leistung als die Batterietechnologien von heute zu bieten haben.
Schlüsselbegriffe
Energiedichte, Elektroden, Metallfluoride, Lithium-Ionen-Batterien, FLUOSYNES, Titan
