Abstract: Silizium (Si) gilt aufgrund seiner hohen Kapazität und Verfügbarkeit als das Anoden-Aktivmaterial der nächsten Generationen von Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Die Eigenschaft eine große Anzahl an Lithium-Ionen (Li+) aufzunehmen wird jedoch von einer Volumenänderung von bis zu 300 % begleitet. Die Elektrodenstruktur ist dadurch in jedem Zyklus strukturellen Änderungen unterworfen. Darüber hinaus findet ein kontinuierliches Wachstum der anodenseitigen Grenzschicht (SEI) statt, woraus ein Anstieg des Zellinnenwiderstands, ein Austrocknen der Zelle und der Verlust an aktivem Li resultieren. All dies führt dazu, dass Si-haltige Anoden zumeist eine schlechte Zyklenstabilität aufweisen. Trotz intensiver Forschung ist es bislang nicht gelungen diese Herausforderungen zu lösen und Si-haltige Anoden zu kommerzialisieren. Das Ziel dieser Arbeit war es daher ein tiefergehendes Verständnis für Si-haltige Anoden aufzubauen indem der Einfluss von Material- und Prozessparametern auf die Partikel-, Elektroden- und ... : Silicon (Si) is considered the anode active material for the next generation of lithium-ion batteries (LIBs) due to its high capacity and availability. However, the ability to accommodate a large number of lithium ions (Li+) is accompanied by a large increase in volume of up to 300 %. As a result, the electrode structure is subject to significant structural changes with each cycle. In addition, there is continuous growth of the solid electrolyte interphase (SEI), which leads to an increase in internal cell resistance, cell desiccation and loss of active Li. All this contributes to the fact that Si anodes tend to have poor cycle stability. Despite intensive research, it has not yet been possible to overcome these challenges and commercialise Si-containing anodes. The aim of this work was therefore to gain a deeper understanding of Si-containing anodes by investigating the influence of material and process parameters on particle, electrode and especially cell properties. The nano-silicon graphite particles ...
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