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HANNOVER MESSE 2020, 20. - 24. April
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Starke Polymere für stärkere Akkus

Separator steigert Sicherheit und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus.

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Aussteller

Karlsruher Institut für Technologie

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Produktbeschreibung

Lithium-Ionen-Akkumulatoren eignen sich wegen ihrer hohen Energiedichte für Anwendung als Energiespeicher. Beim Laden und Entladen eines Akkus wandern in der elektrochemischen Zelle Lithium-Ionen durch den Elektrolyten zwischen den Elektroden. Die Elektroden sind wiederum durch einen Separator räumlich und elektrisch getrennt, der gleichzeitig aber für Ionen durchlässig ist. Häufig werden hierfür mikroporöse Polymer-Membranen eingesetzt. Werden die Zellen überladen oder hohen Temperaturen ausgesetzt, verformen sich jedoch die Polymer-Separatoren. Hierbei können ausgeprägte Formveränderungen zu einem direkten Kontakt der Elektroden und somit zu Kurzschlüssen oder sogar Bränden führen. Wissenschaftler des KIT haben eine neuartige Separator-Membran für Lithium-Ionen-Akkus aus wasserlöslichen Polymeren und anorganischen Partikeln entwickelt: HTSep - High Temperature stable Seperator for lithium-ion batteries. Zur Herstellung dieser Separatoren wird zunächst Guaran, ein aus der Guarbohne gewonnenes Polysaccharid, in Wasser gelöst und anschließend Siliziumdioxid hinzugegeben. Der entstandenen Suspension wird in mehreren Stufen mittels Hitze Wasser entzogen und in Mikrometer-dünne Membranen überführt, die sowohl mechanisch als auch thermisch stabiler als bisher eingesetzte Separatoren sind. Selbst bei Überlastung und Temperaturen bis zu 180 Grad Celsius wird der Kontakt der Elektroden verhindert. Der Separator weist zudem gute Benetzungseigenschaften gegenüber flüssigen Elektrolyten auf. Insgesamt führt dies zu Lithium-Ionen-Zellen mit einer hohen Zyklenstabilität und verbesserter Lebensdauer.Die verwendeten Materialien sind einfach und kostengünstig zu verarbeiten und zudem umweltverträglich.

Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.

Produkt-Website

Halle 27, Stand L51

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