Grafenförstärkt koboltfri katod för nästa generations högspännings 5V litiumjonbatterier

Syfte och mål

Litiumjonbatterier spelar en viktig roll i energilagringsystemen, nu och framöver. Batterierna har blivit ett första val för mobila enheter, så som datorer, mobiltelefoner och elektriska fordon. Utveckling av koboltfria litiumjonbatterier är för närvarande också en av de största utmaningarna inom batteriindustrin.

I denna förstudie föreslår vi en genomförbarhetsstudie för att öka säkerhetsstabiliteten hos koboltfria, högspänning (5V) LiNi0,5Mn1,5O4 (LNMO) spinell–katodmaterial så att nästa generations koboltfria litiumjonbatterier med hög energitäthet (270Wh) / kg) och låg kostnad (200 € / kWh) kan utvecklas.

Detta vill vi uppnå genom att förbättra prestandan och stabiliteten hos högspänning 5V-spinell–katoden med hjälp av grafenbeläggning. Grafenbeläggningen kommer att förbättra prestanda för LNMO-baserade katodmaterial genom att:

• Förbättra konduktiviteten hos LMNO-katoden
• Tillhandahållande av ett stabilt (mekanisk styrka) och effektivt barriärskikt som förhindrar upplösning av mangan samt genom att hämma andra parasitiska reaktioner. 

Projektet genomförs av en multifunktionell projektgrupp bestående av experter inom katod spinell–materialen (RISE), grafen och grafen beläggningar (Graphmatech) och karrakterisering och förståelse av batterier (KTH).