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Das Institut für Technische Thermodynamik beschäftigt sich mit der Entwicklung von Lithium-Schwefel-Kathoden in der Abteilung Elektrochemische Energietechnik. Hier wird das Batteriesystem der übernächsten Generation hergestellt, untersucht und weiterentwickelt.

Ziel Ihrer Arbeit ist die Identifizierung von Wirkbeziehungen hinsichtlich Verarbeitung, Struktur und Leistung von Lithium-Schwefel-Kathoden. Hierzu werden Suspensionen auf Basis der Kathodenbestandteile formuliert und einzeln variiert. Die Applikation der Kathodenschicht erfolgt in einem nasschemischen Suspensions-Sprühprozess. Die nach einem weiteren Trocknungsschritt generierten Kathodenbögen sind Ausgangspunkt für die Bestimmung der Leistungs und Struktur Charakteristik der Lithium-Schwefel-Kathoden. Dies soll der Ausarbeitung geeigneter Verarbeitungsmethoden und Schichtstrukturen leistungsstarker und zyklenstabiler, sekundärer Lithium-Schwefel-Batterien dienen. Die selbst hergestellten Kathoden werden in Testzellen zu elektrochemischen Energiespeichern komplettiert, um deren Leistung anhand von Lade-, Entladekennlinien und der Zyklenstabilität der Kapazität zu beurteilen. Zur Beschreibung der Kathodenstruktur und Identifizierung von Strukturunterschieden mittels Rasterelektronen-, Rasterkraftmikroskopie und Röntgendiffraktometrie werden geeignete Kathodenproben präpariert.

Im Rahmen der Master-, Diplom-  oder Studienarbeit sollen folgende Teilaufgaben bearbeitet werden:

• Nasschemische Herstellung von Lithium-Schwefel-Kathoden und Weiterverarbeitung zu elektrochemischen Zellen
• Auswertung, Dokumentation und Interpretation von Lade-, Entladekennlinien, Zyklenstabilität der Batterien und ergänzender Struktureigenschaften einschließlich Probenpräparation
• Ausarbeitung geeigneter Verarbeitungsmethoden und Schichtstrukturen leistungsstarker und zyklenstabiler, sekundärer Lithium-Schwefel-Batterien