Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kathodenmaterial für sekundäre Lithium-Zellen, bzw. Batterien. Die Erfindung betrifft zudem eine positive Elektrode und eine

elektrochemische Vorrichtung umfassend das Kathodenmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kathodenmaterials.

Unter einer Batterie versteht man mindestens zwei

verschaltete Zellen. In der vorliegenden Beschreibung werden die Begriffe Zelle und Batterie synonym verwendet.

Ein Beispiel für sekundäre Lithium Batterien sind Lithium- Ionen-Batterien. In diesem Batteriesystem wird die

elektrische Energie mittels Lithium-Ionen (an der negativen Elektrode) und (zumeist) Übergangsmetall-Oxiden (an der positiven Elektrode) in einem chemischen Prozess durch

Interkalationsprozesse gespeichert. In Lithium-Ionen- Batterien kann Lithium in ionisierter Form durch den

Elektrolyten zwischen den beiden Elektroden hin- und

herwandern. Im Gegensatz zu den Lithium-Ionen sind die an der Kathode vorhandenen Übergangsmetall-Ionen ortsfest und ändern ihre Struktur bei Ein- und Auslagerung nicht

Dieser Lithium-Ionen-Fluss ist zum Ausgleich des externen Stromflusses beim Laden und Entladen nötig, damit die

Elektroden selbst (weitgehend) elektrisch neutral bleiben. Beim Entladen geben Lithium-Atome an der negativen Elektrode jeweils ein Elektron ab, welches über den externen Stromkreis zur positiven Elektrode fließt. Gleichzeitig wandern gleich viele Lithium-Ionen durch den Elektrolyten von der negativen (Anode) zur positiven Elektrode (Kathode) . An der positiven Elektrode nehmen aber nicht die Lithium-Ionen das Elektron wieder auf, sondern die dort vorhandenen und im geladenen Zustand stark ionisierten Übergangsmetallionen. In Lithium- Ionen Systemen können das Kobalt-, Nickel-, Mangan-, Eisen- Ionen usw. sein. Das Lithium liegt im entladenen Zustand an der positiven Elektrode somit weiterhin in Ionen-Form vor.

Die derzeit verwendeten Kathodenmaterialien in sekundären Lithium-Batterien stellen einen Flaschenhals der Lithium- Ionen-Technologie im Hinblick auf die Kosten und Kapazität der Batterie dar. Vor diesem Hintergrund ist die Suche nach einer neuen Generation an Kathodenmaterialien, die Kathoden mit einer erhöhten Kapazität, guten Ratenfähigkeit, hohen Arbeitsspannung sowie einem langen und sicheren Zyklenleben ermöglichen, besonders für den Betrieb in großformatigen Zellen, unerlässlich .

CN 102738451 A offenbart ein Kathodenmaterial für

Lithiumbatterien, wobei das aktive Kathodenmaterial mit Hilfe eines Sol-Gel-Verfahrens mit anschließendem Sintern mit einem schnellen Lithium-Ionenleiter mit granatartiger

Kristallstruktur beschichtet wurde.

Sebastien Patoux et al . , „High voltage spinel oxides for Li- ion batteries: From the material research to the

application", Journal of Power Sources - J POWER SOURCES , vol. 189 (2009), Nr. 1, Seiten 344-352 offenbart

Hochspannungs-Spinelloxide (HV-Spinelle) für Lithiumionen- Batterien mit der allgemeinen Zusammensetzung LiMn2- _x M _x 04, worin M ein Übergangsmetallelement ist.

J. Liu, A. Manthiram, Journal of the Electrochemical Society 156, S13, 2009 und J. Liu and A. Manthiram, Chem. Mater. 21, 1695, 2009 offenbaren Kathodenmaterialien aus mit AI2O3 beschichteten HV-Spinellen .

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein

Kathodenmaterial für Lithiumionenbatterien mit verbesserter Lebensdauer, Energiedichte, Stabilität und Leistung

bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Elektrode und eine elektrochemische Vorrichtung umfassend das Kathodenmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung des Kathodenmaterials bereitzustellen. Bevorzugte

Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen

dargestellt .

Die vorstehende Aufgabe wird durch ein Kathodenmaterial umfassend Teilchen aus Lithium-Metalloxid mit einer

Beschichtung, wobei die Beschichtung aus einem schnellen Lithium-Ionenleiter mit granatartiger Kristallstruktur besteht und durch ein physikalisches Verfahren auf das

Lithium-Metalloxid abgeschieden wurde, gelöst. Der Begriff Lithium-Metalloxid bezeichnet in der vorliegenden

Beschreibung alle für aktive Kathodenmaterialien geeignete Verbindungen, die neben Lithium mindestens ein weiteres

Metall, das aus der Gruppe der Übergangsmetalle ausgewählt ist, sowie Sauerstoff umfassen. Eine auf diese Weise

hergestellte Beschichtung unterscheidet sich strukturell von durch Sol-Gel-Verfahren abgeschiedenen und anschließend gesinterten Beschichtungen durch die geringere Rauigkeit und höherer Geschlossenheit der Beschichtung. Dieser Unterschied ist durch Elektronentransmissionsmikroskopie nachweisbar (vgl. beispielsweise Elektronentransmissionsmikroskopie- Aufnahmen für durch Sol-Gel-Verfahren mit ZrC>2 beschichtetes

L1C0O2 in: Chen, Z.H. und Dahn J.R., Solid-State Lett., 2002,

5, A213-A216) . Als schnellen Lithium-Ionenleiter mit granatartiger

(englisch: „garnet-type" ) Kristallstruktur sind solche geeignet, die in DE 102007030604 AI und DE 102004010892 B3 beschrieben werden. Beispielsweise kann als schneller

Lithium-Ionenleiter mit granatartiger Kristallstruktur

Li5La3M20i2 (M = Ta, Nb) oder Li gALa2M20]_2 (A = Ca, Sr, Ba; M = Ta, Nb) verwendet werden.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Kathodenmaterials in einer Lithiumionenbatterie kann die Zersetzung von

Flüssigelektrolyten (beispielsweise IM Lithium

Hexafluorophosphat (LiPFe) in einer Mischung aus den

organischen Lösungsmitteln Ethylencarbonat (EC) und

Ethymethylcarbonat (EMC) ) im Potentialbereich 4,2 V bis 4,3 V signifikant verringert und so die Lebensdauer der

Lithiumbatterie erhöht werden.

Vorzugsweise ist das physikalische Abscheidungsverfahren aus der Gruppe ausgewählt, die aus Atomlagenabscheidung

(englisch: „atomic layer deposition", ALD) ,

plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (englisch: „Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) und

Laserstrahlverdampfen (englisch: „Pulsed Laser Deposition"; PLD) besteht. Weiter bevorzugt ist das Laserstrahlverdampfen und die Atomlagenabscheidung. Insbesondere bevorzugt ist die Atomlagenabscheidung .

Die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung ist eine Sonderform der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) , bei der die chemische Abscheidung durch ein Plasma

unterstützt wird. Das Plasma kann direkt beim zu

beschichtenden Substrat (Direktplasma-Methode) oder in einer getrennten Kammer (Remote-Plasma-Methode) brennen. Während bei der CVD die Dissoziation (das Aufbrechen) der Moleküle des Reaktionsgases durch externe Zufuhr von Wärme sowie die freigewordene Energie der folgenden chemischen Reaktionen geschieht, übernehmen diese Aufgabe bei der PECVD beschleunigte Elektronen im Plasma. Zusätzlich zu den auf diese Weise gebildeten Radikalen werden in einem Plasma auch Ionen erzeugt, die zusammen mit den Radikalen die

Schichtabscheidung auf dem Substrat bewirken. Die

Gastemperatur im Plasma erhöht sich dabei in der Regel nur um wenige Hundert Grad Celsius, wodurch im Gegensatz zur CVD auch temperaturempfindlichere Materialien beschichtet werden können .

Bei der Direktplasma-Methode wird zwischen dem zu

beschichtenden Substrat und einer Gegenelektrode ein starkes elektrisches Feld angelegt, durch das ein Plasma gezündet wird. Bei der Remote-Plasma-Methode ist das Plasma so

angeordnet, dass es keinen direkten Kontakt zum Substrat hat. Dadurch erzielt man Vorteile bzgl. selektiver Anregung von einzelnen Komponenten eines Prozessgasgemisches und

verringert die Möglichkeit einer Plasmaschädigung der

Substratoberfläche durch die Ionen. Nachteile sind evtl. der Verlust von Radikalen auf der Strecke zwischen Remote-Plasma und Substrat und die Möglichkeit von Gasphasenreaktionen bevor die reaktiven Gasmoleküle die Substratoberfläche erreicht haben.

Die Plasmen können auch induktiv/kapazitiv durch Einstrahlung eines elektromagnetischen Wechselfeldes erzeugt werden, wodurch Elektroden überflüssig werden.

Laserstrahlverdampfen ist ein Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung ( PVD-Verfahren) und eng verwandt mit dem thermischen Verdampfen. Man versteht darunter die Abscheidung von Schichten durch Laserablation . Hierzu werden sowohl der abzuscheidende Schichtwerkstoff (Target) als auch die

Unterlage, auf der die Schicht abgeschieden werden soll (Substrat) in einem Vakuumbehälter (Rezipient) platziert.

Das Material des Targets wird in einer Vakuumkammer mit gepulster Laserstrahlung hoher Intensität beleuchtet (~ 10

MW/cm2) und dadurch verdampft. Der Verdampfungsprozess des Targetmaterials erfolgt dabei über die Absorption der Energie des Laserstrahls durch das zu verdampfende Material. Ab einer bestimmten (ausreichenden) Energiemenge bildet sich am Target ein Plasma, aus dem sich Atome vom Target lösen können. Unter Verwendung großer Prozessgasdrücke (> 1 mbar) ist in der Gasphase die Kondensation des Materialdampfes zu Clustern (Atomgruppen) möglich. Dieser Materialdampf bewegt sich durch die Vakuumkammer weg vom Target hin zum Substrat und

kondensiert dort zu einer dünnen Schicht. Für die Herstellung von kristallinen Schichten wird das Substrat zusätzlich beheizt, um Diffusionsprozesse und somit die Umordnung der Atome zu ermöglichen. Auf diese Weise können auch andere Teilchen in den Kristall eingebaut werden, entweder um komplexere Materialien herzustellen oder eine Dotierung zu erzeugen .

Besonders gute Ergebnisse erreicht man mit UV-Lasern (z. B. XeCl- oder KrF-Excimerlaser) , da deren Strahlung eine hohe Photonenenergie besitzt, welche von einer Vielzahl von

Materialien absorbiert wird, da sie oberhalb der

Plasmafrequenz liegt. Weitere gepulste Laser für PLD sind transversal angeregte C02 ^_ Laser, gütegeschaltete Nd:YAG-Laser und zunehmend auch gepulste Femtosekundenlaser . Die Pulslänge liegt typischerweise im Bereich von 10-50 ns bei einer

Wiederholungsfrequenz von einigen Hertz.

Zur Abscheidung von schnellen Lithium-Ionenleiter mit

granatartiger Kristallstruktur kann beispielsweise ein

Versuchsaufbau verwendet werden, wie er in Katherine A.

Sloyan et al . , „Growth of crystalline garnet mixed films, superlattices and multilayers for optical

applications via shuttered Combinatorial Pulsed

Laser Deposition", Optics Express, Vol. 18, Ausgabe 24,

Seiten 24679-24687 (2010) beschrieben ist.

Die Atomlagenabscheidung ist ein stark verändertes CVD- Verfahren zur Abscheidung von dünnen Schichten durch zwei oder mehr zyklisch durchgeführte selbstbegrenzende

Oberflächenreaktionen. Wie bei anderen CVD-Verfahren wird auch bei der ALD die Schichtbildung über eine chemische

Reaktion mindestens zweier Ausgangsstoffe (Vorläuferstoffe, sogenannte Prekursor) realisiert. Im Unterschied zu

herkömmlichen CVD-Verfahren werden bei der ALD die

Ausgangsstoffe zyklisch nacheinander in die Reaktionskammer eingelassen. Zwischen den Gaseinlässen der Ausgangsstoffe wird die Reaktionskammer normalerweise mit einem Inertgas (z. B. Argon) gespült. Auf diese Weise sollen die Teilreaktionen klar voneinander getrennt und auf die Oberfläche begrenzt werden. Wesentliches Merkmal der ALD ist der selbst

begrenzende Charakter der Teilreaktionen, das heißt, der Ausgangsstoff einer Teilreaktion reagiert nicht mit sich selbst oder Liganden von sich selbst, was das Schichtwachstum einer Teilreaktion bei beliebig langer Zeit und Gasmenge auf maximal eine Monolage pro Zyklus begrenzt. Der Zyklus muss im Verlauf des Beschichtungsprozesses

mehrmals wiederholt werden, um die gewünschte Schichtdicke zu erreichen. Im Idealfall läuft jeder Einwirkungschritt

vollständig ab, d. h., die Vorstufenmoleküle chemisorbieren oder reagieren mit den Oberflächengruppen bis die Oberfläche vollständig belegt ist. Danach findet keine weitere

Adsorption statt (Selbstbegrenzung) . Das Schichtwachstum ist unter diesen Reaktionsbedingungen selbstkontrollierend bzw. selbstbegrenzend, d. h., die Menge des in jedem

Reaktionszyklus abgeschiedenen Schichtmaterials ist konstant.

Je nach Verfahren und Reaktor dauert ein Zyklus zwischen 0,5 und einigen Sekunden, wobei pro Zyklus 0,1 bis 3 Ä an

Filmmaterial erzeugt werden (stark abhängig vom

Materialsystem und den Prozessparametern) . In der Realität führt die räumliche Ausdehnung der Ausgangssubstrate

(sterische Hinderung) sowie unvollständige Teilreaktionen jedoch dazu, dass eine geschlossene Schicht des Zielmaterials nicht mit einem Zyklus erreicht werden kann.

Trotz des nicht-idealen Wachstums bei realen Prozessen ergeben sich zusammengefasst mehrere Vorteile bei der

Abscheidung von dünnen Schichten mittels

Atomlagenabscheidung . Ein wesentlicher Punkt ist die sehr gute Schichtdickenkontrolle von ultra-dünnen Schichten von kleiner als 10 nm. Denn durch die erwähnte selbstbegrenzende Reaktion wächst die Schicht pro Zyklus nur um einen

bestimmbaren Wert, der im Sättigungsbereich unabhängig von der Zyklusdauer ist. Die Schicht wächst proportional zur Zahl der Reaktionszyklen, was eine exakte Steuerung der

Schichtdicke ermöglicht. Zudem verhindert die separate

Dosierung der Vorstufensubstanzen eine unerwünschte

Gasphasenreaktionen im Probenraum und ermöglicht auch den Einsatz hochreaktiver Vorstufen. Durch die feste Dosierung bleibt jedem Reaktionsschritt genügend Zeit zur

Vervollständigung, dies ermöglicht hochreine Schichten auch bei relativ niedrigen Temperaturen.

Vorzugsweise beträgt das molare Verhältnis der Beschichtung zu dem Lithium-Metalloxid höchstens 0,01. Auf diese Weise kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Beschichtung die Energiedichte, spezifische Energie, die

Hochstrombelastbarkeit der Zelle (da die Beschichtung ein elektrischer Isolator ist) verbessert und gleichzeitig die Kosten reduziert werden. Zudem kommt es bei einem Anteil von größer 0.1 zu einer Verschlechterung der elektrischen

Leitfähigkeit, d.h. das Lithium-Metalloxid-Teilchen wird elektrisch isoliert, da die Beschichtung lediglich ionisch leitend ist, jedoch nicht elektrisch; dabei sinkt die

Leistungsfähigkeit der Elektrode bzw. Zelle

Vorzugsweise weist die Beschichtung eine Dicke von 10 bis 100 nm, weiter bevorzugt 20-50 nm, auf.

Vorzugsweise ist die Beschichtung umlaufend und geschlossen. Insbesondere bevorzugt ist die Beschichtung frei von

Nadellöchern (englisch: „pinholes") . Auf diese Weise kann direkte Kontakt des Elektrolyten mit dem aktiven

Kathodenmaterial, d.h. dem Lithium-Metalloxid vermieden werden, so dass die unerwünschte Zersetzung des Elektrolyten während dem Betrieb der elektrochemischen Zelle reduziert wird und die Lebensdauer der elektrochemischen Zelle so verlängert werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Lithium- Metalloxid eine Spinell-Kristallstruktur. Beispielsweise kann Lithium-Mangan-Spinell (LiMn204) vom Spinell-Strukturtyp verwendet werden. Vorzugsweise werden dotierte oder

undotierte HV-Spinelle verwendet. Insbesondere bevorzugt sind HV-Spinelle mit der allgemeinen Zusammensetzung LiMn2- _x M _x 04, worin M ein Übergangsmetallelement ist und x je nach

Übergangsmetallelement unterschiedliche Werte zwischen 0 und 2 annehmen kann. Beispielsweise kann der HV-Spinell

LiMn _] _ _r 5N1 _{Q r} 5O4 verwendet werden. Solche Materialien werden beispielsweise in Sebastien Patoux et al . , „High voltage spinel oxides for Li-ion batteries: From the material research to the application" , Journal of Power Sources - J Power Sources , Bd. 189 (2009), Nr. 1, Seiten 344-352

offenbart .

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Schicht Lithium-Metalloxid die allgemeine Formel XL1MO2 (l- x)Li2M' O3 mit 0 < x < 1 auf, wobei M für mindestens ein

Metall mit der mittleren Oxidationsstufe von drei steht, das mindestens Nickel umfasst, und Μ ^λ für mindestens ein Ion mit der mittleren Oxidationsstufe von vier steht, das mindestens Mangan umfasst. Solche Materialien werden beispielsweise in Michael M. Thackeray et al, Journal of Materials Chemistry, J MATER CHEM, 2007, 17, 3112-3125 offenbart.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lithium- Metalloxid ein geschichtetes Ni-Oxid mit alpha-NaCr02

Struktur mit mindestens 30% Ni-Gehalt. Solche Materialien werden beispielsweise in EP 0017400B1 (Goodenough, J.B. et al . ) offenbart .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lithium- Metalloxid ein LiMSi04, worin M ein Metall ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe, Mn, Ni, Co und einer Mischung davon besteht. Solche Materialien werden

beispielsweise in Zhou F, Cococcioni M, Kang K, Ceder G.; „The Li intercalation potential of L1MPO4 and LiMSi04 olivines with M = Fe, Mn, Co, Ni"; [J] . Electrochemistry Communications, 2004, 6: 1144-1148 beschrieben.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Lithium- Metalloxid eine Olivin-Struktur. Vorzugsweise wird ein

Material mit der allgemeinen Formel L1MPO4, worin M ein zweiwertiges Metall ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Fe2 ⁺ , Mn^+ , Co^ ^" und einer Mischung davon besteht, verwendet. Insbesondere bevorzugt ist LiMn04. Diese

Materialien werden beispielsweise in Zhumabay Bakenov und Izumi Taniguchi, „LiMnP04 Olivine as a Cathode for Lithium

Batteries", The Open Materials Science Journal,

2011, 5, (Suppl 1: M4)222-227 beschrieben.

Vorzugsweise ist die mittlere gewichtsbezogene Teilchengröße d50 der Teilchen aus Lithium-Metalloxid 0,1 -30 ym,

vorzugsweise 0,5 - 20 ym.

In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Elektrode umfassend das vorstehende Kathodenmaterial und einen Stromkollektor. Beispielsweise kann als Stromkollektor gewalzte Aluminium-Folie Verwendet werden. Vorzugsweise umfasst die Elektrode ferner Binder und ein elektrisch leitendes Additiv. Das elektrisch leitende Additiv kann

Kohlenstoff umfassen. Vorzugsweise werden Kohlenstofffasern, Ruß oder eine Mischung davon verwendet. Insbesondere

bevorzugt ist Leitruß, z.B. Super P von Firma Timcal. In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrochemische Vorrichtung umfassend vorstehend beschriebene Elektrode als positive Elektrode, ein Ionen leitendes Medium und eine negative Elektrode. Vorzugsweise ist die Vorrichtung als Batterie ausgestaltet.

In einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Kathodenmaterials, wobei Teilchen aus Lithium-Metalloxid mit einer Beschichtung aus einem festen Lithium-Ionenleiter mit granatartiger

Kristallstruktur durch ein physikalisches Verfahren auf das Lithium-Metalloxid abgeschieden werden. Vorzugsweise ist das physikalisches Abscheidungsverfahren aus der Gruppe

ausgewählt, die aus Atomlagenabscheidung (ALD) ,

plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) und Laserstrahlverdampfen (PLD) besteht. Insbesondere bevorzugt ist die Atomlagenabscheidung.

Figur 1 zeigt eine schematische Zeichnung ein Teilchen aus Lithium-Metalloxid (1) mit einer Beschichtung mit einem schnellen Lithiumionenleiter vom granatartigen

Kristallstrukturtyp (2), wobei die Beschichtung durch ein Sol-Gel-Verfahren (Stand der Technik) abgeschieden und anschließend gesintert wurde.

Figur 2 zeigt eine schematische Zeichnung ein Teilchen aus Lithium-Metalloxid (1) mit einer Beschichtung mit einem schnellen Lithiumionenleiter vom granatartigen

Kristallstrukturtyp (2), wobei die Beschichtung durch ein physikalisches Verfahren abgeschieden wurde.

In einem Ausführungsbeispiel wird die Kathodenschutzschicht mittels PLD auf HV-Spinell (LiMn^ _f 5N1 _Q .5O4 ) -Teilchen mit einer gewichtsbezogenen mittleren Teilchengröße d50 von 10ym abgeschieden. Als Target wird eine über Standard Sol-gel Methoden hergestellte granatartige Verbindung verwendet. Die Synthesebedingungen während des Abscheidungsprozesses finden unter O ₂ Atmosphäre mit einem Sauerstoffdruck zwischen 1 und 10 Pa statt.

Die Beschichtung wird durch bildgebende Verfahren untersucht, um auszuschließen, dass es sich um ein sog. „rough" Coating handelt, bei dem nicht die komplette Oberfläche des

Aktivmaterials bedeckt ist. Hierfür eignet sich z.B. REM

(Rasterelektronen-Mikroskopie) . Zur Analyse der

Zusammensetzung der Schutzschicht wird eine Elementaranalyse der Oberfläche (XPS) durchgeführt. Alternativ können auch andere Strukturanalysemethoden verwendet werden, wie etwa Röntgenpulverdiffraktometrie an.

Für die Analyse der Dicke können XRR Analysen

(Röntgenreflektometrie) verwendet werden.

Es werden Laborzellen konfektioniert mit 40mAh nominaler Kapazität für Langzeit-Zyklisierung nach folgendem Aufbau: Aluminium-Verbundfolie als Verpackungsmaterial (Fa. Showa, JP) ; Hitachi SMG A3 synthetischer Graphit, Celgard 25ym

Separator PP/PE/PP (Typ 2335) mit der zur Kathode gewandten Seite mit 3 ym Al203/PVdF-HFP (80:20 w/w) Beschichtung, PVdF

(Kathodenbinder), CMC/SBR (Anodenbinder). Flüssigelektrolyt: 1 M LiPF ₆ in EC:DEC (3/7, v/v) .

Varianten :

a) Referenz Zelle mit HV Spinell (LiMn]_ _^ 5N1 Q _ 5O4 ) ohne

Granat-Festkörper-Beschichtung .

b) Zelle mit HV Spinell (LiMn^ _r 5N1 _Q _ 5O4 ) mit AI2O3 Beschichtung nach Stand der Technik.

c) Zelle mit HV Spinell (LiMn^ _f 5N1 Q .5O4 ) mit

erfindungsgemäßer Granat-FestkörperbeSchichtung .

Tabelle 1 : Ergebnisse der Raumtemperatur- Langzeitzyklisierung

(IC Ladung, IC Entladung)

Zell-Variante Zyklen bis 80% Bemerkung

Restkapazität der

Nominalkapazität

erreicht werden .

IC Zyklisierung

a: ohne jede 300 Partikel- Schutzschicht . Oberfläche ohne

Schutz

b: Schutzschicht 400 Oberfläche- S.d.T. Oberfläche mit

Schutz, aber ohne Li-Leiter-Funktion c: erfindungsgemäße 450 Oberfläche- Schutzschicht Oberfläche mit

Schutz, aber mit Li-Leiter-Funktion