Neue Produktionsmethode für flexible, langlebige Anoden mit hoher Kapazit?t im Verh?ltnis zum Gewicht
Herk?mmliche Batterien gehen bei mechanischer und thermischer Belastung kaputt. Sie müssen zwangsl?ufig in steifen, starren Abschnitten von nominell ?faltbarer“ Elektronik und fern von W?rmequellen untergebracht werden. Die grundlegende Einschr?nkung der konventionellen Produktionsmethoden besteht darin, dass die freie Bewegung von Bindemitteln und Additiven, die für die Batteriemontage verwendet werden, mit der Zeit zu einem Verlust des gewünschten elektrochemischen Ungleichgewichts und schlie?lich zu einer toten Batterie führt.
Um diese Einschr?nkung zu überwinden, hatte das Team von Prof. Michael J. Bojdys, dem Teamleiter an der Humboldt-Universit?t zu Berlin, die Idee, herk?mmliche Bindemittel und Additive durch ein halbleitendes por?ses organisches Polymer zu ersetzen, das (i) am Stromkollektor haftet und um das aktive Material herum w?chst und (ii) den Transport von Elektrolyt und Ladungstr?gern erm?glicht.
Prof. Michael Bojdys: ?Batterien funktionieren, weil wir sorgf?ltig eine chemische Ordnung aus kleinen Teilchen aufbauen. Das sieht man an den Plus- und Minuspolen der Batterie. Was passiert nun, wenn man ein solches geordnetes System schüttelt oder erhitzt? Man zerst?rt die chemische Ordnung, und die Batterie ist tot. Die Art und Weise, wie wir herk?mmliche Batterien bauen, ist vergleichbar damit, dass man alle seine Eink?ufe lose in den Kofferraum seines Autos packt – wenn man nach Hause kommt, ist alles durcheinander. Wenn Sie Ihre Eink?ufe geordnet aufbewahren wollen, packen Sie sie natürlich in Tüten. Das ist die Rolle, die unser halbleitendes por?ses Polymer in unseren Elektroden spielt. Das Polymer ersetzt alle klassischen Batterieadditive und führt zu einer fantastischen Leistung“.
Basierend auf dieser Technologie wollen Dr. Goshtasp Cheraghian und Prof. Dr. Michael J. Bojdys ihre Elektroden und Tintenformulierungen im Rahmen des INAM AdMaLab 2022 Inkubator-Programms kommerzialisieren.
Publikation
"One-pot synthesis of high-capacity silicon anodes via on-copper growth of a semiconducting, porous polymer”, Natural Sciences, 2022
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Prof. Dr. Michael J. Bojdys
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Chemie
michael.janus.bojdys@hu-berlin.de
Zur Webseite von Prof. Bojdys
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