Stories|Batterieforschung der nächsten Generation: Leistung und Degradation in Aktion sehen
Batterieforschung der nächsten Generation: Leistung und Degradation in Aktion sehen
Elektronik und Energiewirtschaft
Prüfstand für Operando-Batterie-Untersuchungen: Industrierelevante Forschung vorantreiben
Es wurde ein hochmoderner Prüfstand entwickelt, um die Möglichkeiten der Synchrotron-Tomographie bei der Untersuchung industriell relevanter Batteriezellen zu verbessern. Dieses flexible Mehrzwecksystem, das im Jahr 2023 mit 78 000 EUR gefördert wird, ermöglicht In-situ- und Operando-Bildgebung während des Batteriezyklus und bietet beispiellose Einblicke in die Batterieleistung und -degradation unter realen Bedingungen.
Wichtigste Errungenschaften
Der Prüfstand integriert modernste Cycler und Potentiostaten zur Durchführung von 3D-Tomographien verschiedener Batterietypen. Zu den Highlights gehören:
- Kompatibilität mit Batterien, die von Knopfzellen bis zu größeren prismatischen, Pouch- und Rundzellen reichen
- Integration von in Python programmierbaren Potentiostaten zur impedanzspektroskopischen Charakterisierung, die die Messungen auf 5D- und 6D-Bildgebung ausweiten
- Erfolgreiche Tests an Synchrotronanlagen unter Verwendung von industrierelevanten Materialien und Zellen
- Die ersten Ergebnisse zeigen eine hervorragende Leistung und ebnen den Weg für reale industrielle Anwendungen
Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Industrie
Dieses Projekt befasst sich mit kritischen Herausforderungen in der Batterieforschung und ermöglicht es Industriepartnern, die Entwicklung von Batterien der nächsten Generation zu beschleunigen. Zu den wichtigsten Innovationen gehören:
- Hohe Eindringtiefe und Phasenkontrastoptionen, die geringere Strahlenschäden und langfristige Degradationsstudien ermöglichen
- Nano-CT-Bildgebung für ultrahochauflösende Studien, bis hinunter zu 30 nm, insbesondere für Festkörperelektrolytbatterien
- Flexible, transportable Cycler mit elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS), die an verschiedene Batterietypen und Zyklusprotokolle angepasst werden können
Durch die Kombination von fortschrittlicher Bildgebung und elektrochemischer Charakterisierung erfüllt der Prüfstand die Anforderungen von Batterieentwicklern, Zellherstellern und Materialforschern und bietet unübertroffene analytische Möglichkeiten.
Ausblick auf die Zukunft
Die nächste Phase des Projekts konzentriert sich darauf, größere industrielle Batteriezellen an Hochenergie-Instrumenten zu testen und die Zusammenarbeit mit der Industrie auszubauen. Die Integration mit zukünftigen Einrichtungen, wie dem TomoTestBattLab am HZB, wird eine Vorauswahl von Proben für optimierte Synchrotronmessungen ermöglichen. Diese Fortschritte machen den Prüfstand zu einem wichtigen Werkzeug, um Innovationen in der Batterietechnologie voranzutreiben.
Sind Sie an einer Zusammenarbeit bei Operando Battery Investigations interessiert? Dann kontaktieren Sie uns bitte unter info@hi-acts.de.
