Ladezeitverkürzung von Batterien durch Nanostrukturierung der Elektrodenoberflächen

Wick, Konja ; Schlaak, Helmut F. (2017)
Ladezeitverkürzung von Batterien durch Nanostrukturierung der Elektrodenoberflächen.
MikroSystemTechnik Kongress 2017. München, Unterschleißheim, Deutschland (23.-25. Oktober 2017)
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Die Integration metallischer Nanostrukturen in Mikrosysteme führt zur Verbesserung vieler Eigenschaften, die durch das extrem hohe Oberflächen- zu Volumenverhältnis begründet sind. So ist es denkbar, durch das Einbringen metallischer Nanostrukturen als Stromsammler, eine Mikrobatterie herzustellen, die bei gleicher Schichtdicke des aktiven Materials (z.B. LiCoO2) eine deutlich größere Oberfläche für die (De-)Interkalation der Li-Ionen zur Verfügung stellt. Dies kann in eine Ladezeitverkürzung und Kapazitätserhöhung im Vergleich zu herkömmlichen Dünnschichtbatterien umgesetzt werden. In diesem Beitrag wird ein Prozess zur Herstellung eines kathodischen Stromsammlers aus galvanisch aufgebrachten Platin-Nanodrähten vorgestellt. Dabei liegt der Fokus auf einer Optimierung des Drahtwachstums bezüglich der Homogenität auf Waferebene. Mit Hilfe einer Simulation wird die Verteilung der elektrischen Feldstärke auf dem Wafer abgeschätzt. Damit ist es möglich, durch Variation des Abscheideelektrolyten und der Elektrodenanordnung der elektrochemischen Zelle ein gleichmäßiges Drahtwachstum zu ermöglichen.

Typ des Eintrags:

Konferenzveröffentlichung

Erschienen:

2017

Autor(en):

Wick, Konja ; Schlaak, Helmut F.

Art des Eintrags:

Bibliographie

Titel:

Ladezeitverkürzung von Batterien durch Nanostrukturierung der Elektrodenoberflächen

Sprache:

Deutsch

Publikationsjahr:

Oktober 2017

Ort:

München

Verlag:

VDE VERLAG

Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe:

MikroSystemTechnik Kongress 2017

Buchtitel:

Proceedings - Mikrosystemtechnik Kongress 2017

Veranstaltungstitel:

MikroSystemTechnik Kongress 2017

Veranstaltungsort:

München, Unterschleißheim, Deutschland

Veranstaltungsdatum:

23.-25. Oktober 2017

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

The integration of metallic nanostructures into microsystems leads to the improvement of many characteristics, which is based on the extremely high surface to volume ratio. Therefore it is possible to integrate metallic nanostructures as a current collector for a microbattery, which gives a much higher surface for the Li-Ions to (de-)intercalate at the same thickness of the active layer of e.g. LiCoO2. This can be transfered into a shorter charge time and higher capacity in comparison to state of the art thinfilm batteries. In this paper a process for the fabrication of a current collector consisting of electrodeposited metallic nanowires is presented. It focusses on the optimization of nanowire growth looking at homogeneity on waferlevel. A simulation is used to estimate the electrical field strength on the wafer. Thus it is possible to generate a homogeneous growth of nanowires by varying the electrolyte and the arrangement of the electrodes of the electrochemical cell.

Englisch

Freie Schlagworte:

Nanodrähte, Batterie, Ladezeit, Herstellung, Technologie

ID-Nummer:

ISBN 978-3-8007-4491-6

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen (aufgelöst 18.12.2018)
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme

Hinterlegungsdatum:

07 Nov 2017 08:49

Letzte Änderung:

26 Jan 2024 10:25

PPN: