StickLiS: Polysulfid-Anker

Aktuelle Li-S-Prototyp-Zellen degradieren innerhalb der ersten 50 Lade- und Entladezyklen deutlich und sind daher bisher untauglich für den Einsatz in der Elektromobilität. Verantwortlich dafür sind vor allem chemische Verbindungen, die als lösliche Polysulfide bezeichnet werden. Sie entstehen als Zwischenprodukte während der Entladung. An der Lithiumanode führen sie dann dazu, dass sich die Zelle selbst entlädt. Zudem gehen sie unerwünschten Nebenreaktionen mit Zellkomponenten ein. Die Folge: Der Elektrolyt zersetzt sich und auf der metallischen Lithiumanode wachsen sogenannte Dendriten. Das sind baumartige Gebilde, die sich durch den Separator bohren und Kurzschlüsse auslösen können.

Ziel des Verbundprojektes StickLiS ist es deshalb, zu verhindern, dass die Polysulfide zur Anode gelangen bzw. dies zumindest deutlich einzuschränken. Das soll gelingen, indem anstelle von reinen Kohlenstoffmaterialien Kohlenstoffe an der Kathode eingesetzt werden, die mit geringen Mengen Stickstoff versetzt sind. Diese sollen die Polysulfide so lange festhalten, bis sie komplett abgebaut sind. Erste Arbeiten dazu zeigten, dass die stickstoffdotierten deutlich höhere Polysulfid-Mengen als undotierte Kohlenstoffe binden können.

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