Batterieleistung optimieren
Es gibt Neuigkeiten vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Dessen Forschende haben nun das Geheimnis um eine zentrale Schnittstelle in Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyten gelüftet. Dabei geht es um die Schicht, die sich an den Elektroden beim ersten Ladevorgang der Batterien bildet. Diese Feststoff-Elektrolyt-Grenzphase (SEI) genannte Schicht ‒ man nennt sie auch Passivierungsschicht ‒ hat eine wichtige Funktion für die Lebensdauer und die elektrochemische Leistungsfähigkeit der Batterie an der Anodenoberfläche. Sowohl beim Laden als auch beim Entladen ist sie einer starken Beanspruchung ausgesetzt.
Zusatzstoffe als Lösung
Bricht die Passivierungsschicht einmal auf, fehlt dem Elektrolyten die Schutzschicht, er wird zersetzt, was dazu führt, dass die Leistung der Batterie immer weiter abnimmt. Im Zuge von über 50.000 Simulationen haben die Forschenden die SEI nun in ihrer Zusammensetzung und ihrem Wachstum gründlich analysiert und Erkenntnisse daraus abgeleitet. Diese erlauben es, die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Batterien über die Entwicklung entsprechender Zusatzstoffe zu optimieren, die imstande sind, die Charakteristika der SEI zu beeinflussen.
Quelle: elektronikpraxis.de, KIT, 14.03.2023
Bild: Christine Heinrich, Forscher des KIT haben die Bildung der Feststoff-Elektrolyt-Grenzphase mit Hilfe von Simulationen charakterisiert.