OptiLIB

OptiLIB – Ontwikkeling en toepassing van innovatieve oppervlakte-analytische methoden voor het optimaliseren van het verouderingsgedrag in lithium-ionbatterijen.

Lithium-ionbatterijen (LIB) zijn de enige in de handel verkrijgbare energieopslagsystemen die zowel een hoge energiedichtheid als een hoge cyclusstabiliteit bieden. Deze eigenschappen vormen de basis voor het grote economische belang van LIB’s voor de snel groeiende markt van elektrische mobiliteit. De commerciële toepasbaarheid van LIB is echter beperkt door de afnemende prestaties bij langdurig gebruik. De redenen voor de veroudering lijken afzettingen op de batterij-elektroden en -scheiders te zijn…..
Binnen het zojuist geïntroduceerde project worden oppervlakte-analysetechnieken ontwikkeld en gebruikt en die laten toe dat het verouderingsgedrag van LIB voor het eerst wordt onderzocht. Tot nu toe is dit soort veroudering slecht begrepen. Het is noodzakelijk om hoogwaardige analysetechnieken te ontwikkelen voor de gevoelige identificatie van de chemische samenstelling van oppervlakken die beïnvloed worden door veroudering en deze te gebruiken onder LIB relevante termen als bijvoorbeeld de invloed van verschillende additieven uit het moderne LIB onderzoek.
Een beeldanalyse van de oppervlakken zal worden ontwikkeld op macroscopische schaal onder atmosferische druk (ADI-MS1) en op nanoscopische en microscopische schaal onder ultrahoog vacuüm (ToF-SIMS2 en LEIS3). De hoge-resolutie analyse van de dieptedistributie door middel van ToF-SIMS en pGD-OES4 is bedoeld om de precieze driedimensionale registratie van de chemische samenstelling van de verschillende LIB componenten met een diepteresolutie in het nm-bereik mogelijk te maken.
Het doel van het project is om een innovatief analytisch instrument te ontwikkelen en beschikbaar te stellen voor LIB-onderzoek. De gedetailleerde LIB-studies die in het project worden uitgevoerd, verduidelijken de verouderingsprocessen en maken een betere selectie van materialen en additieven in de LIB-ontwikkeling mogelijk.

1ADI-MS: Ambient Desorption/ Ionization Massaspectrometrie
2ToF-SIMS: Vliegtijd Secundaire Ionenmassa Spectrometrie
3LEIS: Energie-arme ionenverstrooiing
4pGD-OES: gepulseerde gloei-ontlading – optische emissie
Spectroscopie

Termijn: 1 januari 2012 – 30 juni 2015
Omvang van het project: 1.968.343 €