Mass transport on micro and macro scale during moisture management and post-drying of Li-ion battery production

Als Sorptionsphänomen auf der Mikro-Skala wird die physikalische und chemische Sorption von CO 2 und Wasser in Nickel-Kobalt-Mangan-Kathoden untersucht.Das Sorptionsverhalten dieser Kathoden in feuchter Atmosphäre mit CO 2 führt im Vergleich zum Sorptionsverhalten ohne CO 2 zu einer größeren und konstanten Massenaufnahme über einen langen Zeitraum.Die temperaturabhängige Reversibilität der Massenaufnahme zeigt, dass ein Großteil der aufgenommenen Masse nach Exposition in feuchter Atmosphäre mit CO 2 bei 115 °C nicht wieder abgegeben wird.Der Vergleich verschiedener Sorptionsexperimente deutet darauf hin, dass die Massenaufnahme von CO 2 in Kathodenaktivmaterial (CAM) die Sorption von CO 2 und Wasser in CAM kinetisch hemmt.Diese Hemmung ist eine Funktion der CAM-Chemie und der CO 2 -Konzentration der Atmosphäre.Diese Erkenntnisse werten die Grundlagenforschung aus verfahrenstechnischer Sicht aus, um ihre Anwendbarkeit in der Industrie zu erhöhen.Die Unterscheidung zwischen chemischer und physikalischer Sorption sowie die Bewertung ihrer Kinetik ist von entscheidender Bedeutung für die Ausarbeitung von Materiallagerungskonzepten und die Entwicklung von Strategien für das Handling von CAM.