Sections
Personal tools
 

Leistungsoptimierte Kathodenmaterialien mit Spinellstruktrur für Lithiumionenbatterien mit hoher Spannung

I. LiM0.5Mn1.5O4  (M = Fe, Co, Ni): charakteristische Merkmale
text1_spinell.gif
text1_spinell.gif

 

spinell_diagr1.gif
     
spinell_bild1.jpg

Typische SEM-Aufnahmen von LiNi0.5Mn1.5O4, synthetisiert bei 600° (links) und 1000° (rechts).
 		  
spinell_diagr2.gif spinell_diagr3.gif spinell_diagr4.gifspinell_diagr4.gif

Entladekapazität vs. Zyklenzahl für Laderaten C/2: (a) LiM0.5MnO4-600 und LiM0.5MnO4-1000 (M = Fe, Co, Ni) bei ZT, (b) LiM0.5MnO4-1000 (M = Fe, Co, Ni) bei 55°C, (c) Teilkapazitäten von LiFe0.5Mn1.5O4-1000 und LiCo0.5Mn1.5O4-1000 im 4V- bzw. 5V-Bereich bei 55°.

 

II. LiCrMnO4: charakteristische Merkmale

 LiCrMnO4 [1-3]
text2_spinell.0.gif

 

 spinell_diagr5.gif  spinell_diagr6.gif
Entladekapazität vs. Zyklenzahl für LiCrMnO4, zykliert bis 4.88V bzw. 5.2V. PITT-Untersuchung an LiCrMnO4 mit ΔE = 5mV und Ilim = C/20: Material zeigt elektrochemische Aktivität bei 4.1V, die mit der Existenz von Mn3+  verbunden ist.

 

 spinell_bild5.gif  spinell_bild6.gif  spinell_bild7.gif

 

REM-Aufnahme von FIB Schnitten durch LiCrMnO4 Partikel in verschiedenen Ermüdungszuständen: Links: noch nicht zykliertes Material, Mitte: Material nach 100 Zyklen ( 3.2 V bis 4.88 V), rechts: Material nach 100 Zyklen ( 3.2 V bis 5.1 V). 

 

 spinell_diagr7.gif spinell_diagr8.gif 
Photoemissionsspektren um den Cr2p (links) und den Mn2p Peak (rechts). Unten: Material wurde bis zur Ladeschlussspannung von 4.88 V geladenen, oben: der voll oxidierte Zustand bei 5.2 V.

 

 
Group Info

Head

Dr. Annett Gebert

IFW Dresden

P.O.Box 270116

D-01171 Dresden

Germany

 

phone: +49-351-4659-275

fax: +49-351-4659-452

e-mail: a.gebert@ifw-dresden.de

 

Publikationen:

 

 

A. Bhaskar, N. N. Bramnik, A. Senyshyn, H. Fuess, H. Ehrenberg, „Synthesis, characterization and comparison of electrochemical properties at room temperature and elevated temperature of LiM0.5Mn1.5O4 (M = Fe, Co, Ni) as cathodes for high voltage lithium-ion batteries”, J. Electrochem. Soc., im Druck.