Anodenmaterialien für Li-Ionen-Batterien – Herstellung kohlenstoffbeschichteter Cobaltoxid-Partikel

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung

eines CoO-C-Komposits, sowie dessen Verwendung als Aktivmaterial in Elektroden für Li-Ionen-Batterien. Bei diesem Verfahren wird Zucker als Reduktionsmittel verwendet, um Co3O4-Partikel als Ausgangsmaterial zum gewünschten CoO zu reduzieren. Dabei wird gleichzeitig eine Kohlenstoffbeschichtung auf den CoO-Partikeln erzeugt, indem der verbleibende Zucker karbonisiert wird. Durch die Beschichtung kann eine Agglomeration der Nanopartikel bei der weiteren Elektroden-Darstellung verhindert und eine Verbesserung der Leitfähigkeit des Aktivmaterials erreicht werden. Kommerzielle Anwendung: Zucker ist ein sehr günstiges Reduktionsmittel, sodass das Verfahren schnell in einen industriellen Herstellungsprozess überführt werden kann. Da es sich um ein vergleichsweise mildes Reduktionsverfahren handelt, bleiben Form und Größenverteilung der Nanopartikel des eingesetzten Ausgangsmaterials erhalten. Durch die verbesserte elektrische Leitfähigkeit des auf diese Weise dargestellten Aktivmaterials kann zudem die Zyklen-Stabilität der daraus hergestellten Batterie-Elektroden signifikant verbessert werden. Gleichzeitig ermöglicht das Verfahren auch eine weitere Reduktion des eingesetzten Cobaltoxids zu elementarem Cobalt, wodurch es sich überdies für eine Vielzahl weiterer Anwendungen eignet. Darüber hinaus ist eine Übertragung des Prozesses auch auf andere Übergangsmetalloxide möglich.

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Dipl.-Ing. Alfred Schillert