Das Konzept der Metallionen-Hybridbatterie am Beispiel ausgewählter Oxidsysteme

Metallionen-Hybridbatterien bilden eine Brückentechnologie zwischen Lithium-Ionenbatterien und lithiumfreien Batteriekonzepten und erscheinen somit insbesondere im Hinblick auf eine kostengünstige und nachhaltige Energiespeicherung attraktiv. Die Arbeit beleuchtet das Konzept anhand beispielhafter Systeme: neben Na-Li-Hybridbatterien werden Mg-Li- und Mg-Na-Hybridbatterien unter Verwendung verschiedener Kathodenmaterialien hinsichtlich ihrer elektrochemischen Parameter und Mechanismen untersucht. Dabei kommen neben elektrochemischen Methoden und Verfahren der Materialcharakterisierung verschiedene operando-Methoden zur Messung während des Betriebs zum Einsatz. Zur realistischen Einschätzung der Anwendungsreife wird stets der Vergleich zur etablierten Lithium-Ionen-Technologie gezogen. Durch den ganzheitlichen Ansatz deckt die Arbeit sowohl Stärken des Konzepts als auch dessen Schwachstellen auf und liefert einen Leitfaden für zukünftige Entwicklungen auf dem Gebiet der Metallionen-Hybridbatterie.