Zwei neue Publikationen aus dem Bereich Zell-Diagnostik - Untersuchung von LMR-NCM- und NCA-Kathodenaktivmaterialien in mehrschichtigen Lithium-Ionen-Zellen

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Aus der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl für Technische Elektrochemie (TEC), dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) und dem Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik (EES) sind innerhalb der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekte ExZellTUM II (FKZ: 03XP0081) und ExZellTUM III (FKZ: 03XP0255) die folgenden beiden Publikationen entstanden:

Batterieforschung TUM - Zelldiagnose
Battery Research TUM - Cell diagnostics

 

Comparative Evaluation of LMR-NCM and NCA Cathode Active Materials in Multilayer Lithium-Ion Pouch Cells: Part I. Production, Electrode Characterization, and Formation / David Schreiner, Tanja Zünd, Florian J. Günter, Ludwig Kraft, Benedikt Stumper, Fabian Linsenmann, Michael Schüßler, Rebecca Wilhelm, Andreas Jossen, Gunther Reinhart, and Hubert A. Gasteiger / Journal of The Electrochemical Society 168.3 (2021): 030507. - DOI

and

Comparative Evaluation of LMR-NCM and NCA Cathode Active Materials in Multilayer Lithium-Ion Pouch Cells: Part II. Rate Capability, Long-Term Stability, and Thermal Behavior / Ludwig Kraft, Tanja Zünd, David Schreiner, Rebecca Wilhelm, Florian J. Günter, Gunther Reinhart, Hubert A. Gasteiger, and Andreas Jossen / Journal of The Electrochemical Society 168.2 (2021): 020537. - DOI

In den beiden Publikationen wird das hochkapazitive Lithium- und Mangan-reiche Kathodenmaterial LMR-NCM zum ersten Mal in mehrlagigen Pouchzellen (6-7 Ah) gegenüber Graphitanoden verbaut und mit baugleichen NCA/Graphit Pouchzellen verglichen. Die LMR-NCM/Graphit Zellen liefern hierbei eine um 30% höhere spezifische Kapazität und bis zu 11% höhere Energiedichten auf Zellebene. Mit den großformatigen Pouchzellen ist es zudem möglich, Effekte wie eine starke Gasentwicklung und Erwärmung während der Zyklisierung zu untersuchen, die in kleineren Laborzellen nicht sichtbar sind. Bei Zellen mit LMR-NCM als Kathodenmaterial müssen diese Effekte sowohl bei der Zellproduktion als auch im späteren Betrieb berücksichtigt werden.