Mid Sweden University

Lithium-ion batteries are one of the key technologies to address the global climate challenge. Higher battery capacity could also be seen as indirectly influencing the entire value chain. One way to increase capacity is to add silicon to the graphite anode, since silicon can store much more lithium ions than graphite. Several high-performance schemes utilizing silicon nano solutions have been demonstrated. However, industrial-scale implementation of these solutions still poses a challenge. In this thesis I present a novel scalable furnace technique to create silicon nanoparticles attached to the nanographite flakes. The novel furnace technique allows compatibility with already established industrial-scale electrode manufacturing techniques, presenting itself as a promising strategy for engineering electrodes with endurable performance.

Litiumjonbatterier är en av nyckelteknologierna för att möta den globala klimatutmaningen. Högre batterikapacitet kan också indirekt påverka hela värdekedjan. Ett sätt att öka kapaciteten är att tillsätta kisel till grafitanoden eftersom kisel kan lagra mycket mer litiumjoner än grafit. Flera högpresterande system som använder kiselnanolösningar har demonstrerats. Implementering i industriell skala av dessa lösningar är dock fortfarande en utmaning. I denna avhandling presenteras en ny skalbar ugnsteknik för att skapa kiselnanopartiklar på nanografitflak. Den nya ugnstekniken är kompatibel med redan etablerade industriella metoder för tillverkning av elektroder, och kan vara en lovande strategi för att konstruera långtidsstabila elektroder.