Energetische und stoffliche Untersuchung der nasschemischen Synthese des sulfidischen Festkörperelektrolyten β-Li3PS4 zur Vorbereitung der Maßstabsvergrößerung

Abstract

Der steigende Energiebedarf und die Notwendigkeit, Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern, machen die Weiterentwicklung von Energiespeichern unabdingbar. Festkörperbatterien gelten aufgrund ihrer höheren Energie- und Leistungsdichte als potenzielle nächste Generation der Batterietechnologie. Diese Arbeit untersucht die Skalierbarkeit der nasschemischen Synthese von β-Li3PS4, einem sulfidischen Basismaterial für Festkörperelektrolyte. Ziel ist die Überführung der Synthese vom Labormaßstab in den Technikumsmaßstab, wobei besondere Herausforderungen wie die Hydrolyseneigung sulfidischer Materialien berücksichtigt werden. Die Arbeit umfasst die Anpassung von Synthese- und Charakterisierungsmethoden, die Untersuchung der Einflüsse von Eduktchargen und Vorbehandlungen sowie die Analyse der Wärme- und Stoffbilanzen. Abschließend werden Prozessvarianten zur Maßstabsvergrößerung entwickelt und deren Vor- und Nachteile diskutiert.