Lithium-Schwefel-Festk\u00f6rperbatterien bieten im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Lithium-Ionen-Batterien das Potenzial f\u00fcr eine wesentlich h\u00f6here Energiedichte und mehr Sicherheit.<\/p>\n\n\n\n
Allerdings ist die Leistung von Festk\u00f6rperbatterien derzeit unzureichend, was vor allem an der langsamen Ladung und Entladung liegt. Eine neue Studie des Helmholtz-Zentrums Berlin<\/a> (HZB) zeigt nun, dass der langsame Transport von Lithium-Ionen innerhalb einer Verbundkathode die Ursache f\u00fcr das langsame Laden und Entladen ist, so die Forscher in einer Pressemitteilung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Die Wissenschaftler haben eine spezielle Zelle konstruiert, um den Transport von Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode in einer Lithium-Schwefel-Festk\u00f6rperbatterie zu beobachten. Da sich Lithium mit R\u00f6ntgenmethoden kaum nachweisen l\u00e4sst, untersuchten die HZB-Physiker Dr. Robert Bradbury und Dr. Ingo Manke die Probenzelle mit Neutronen, die extrem empfindlich auf Lithium reagieren.<\/p>\n\n\n “Wir haben jetzt eine viel bessere Vorstellung davon, was die Leistungsf\u00e4higkeit der Batterie einschr\u00e4nkt”, sagt Bradbury: “Aus den Daten der operando Neutronenradiographie sehen wir, dass sich eine Reaktionsfront von Lithium-Ionen durch die Verbundkathode ausbreitet, was den negativen Einfluss einer niedrigen effektiven Ionenleitf\u00e4higkeit best\u00e4tigt.” Dar\u00fcber hinaus zeigen die 3D-Neutronentomographie-Bilder, dass sich das eingeschlossene Lithium w\u00e4hrend des Aufladens in der N\u00e4he des Stromabnehmers konzentriert. “Dies f\u00fchrt zu einer verminderten Kapazit\u00e4t, da nur ein Teil des Lithiums beim Aufladen der Batterie zur\u00fccktransportiert wird”, so Bradbury weiter.<\/p>\n\n\n\n Die beobachtete Lithiumverteilung passte hervorragend zu einem Modell, das auf der Theorie por\u00f6ser Elektroden basiert: “Was wir hier in den Neutronenbilddaten beobachten, korreliert gut mit den relevanten elektronischen und ionischen Leitf\u00e4higkeitsbedingungen aus dem Modell”, sagt Bradbury.<\/p>\n\n\n Diese Ergebnisse enth\u00fcllen einen bisher \u00fcbersehenen Engpass bei der Entwicklung von Festk\u00f6rperbatterien und zeigen, dass es aufgrund des langsamen Ionentransports Einschr\u00e4nkungen bei den Kathodenverbundstoffen gibt. Die Herausforderung besteht nun darin, einen schnelleren Ionentransport innerhalb des Kathodenverbunds zu erm\u00f6glichen. “Ohne die direkte Visualisierung der Reaktionsfront innerhalb des Kathodenverbunds w\u00e4re dieser Effekt m\u00f6glicherweise unbemerkt geblieben, obwohl er f\u00fcr die Entwicklung von Festk\u00f6rperbatterien von gro\u00dfer Bedeutung ist”, so Bradbury.<\/p>\n","protected":false},"author":2583,"featured_media":521940,"template":"views\/single-selected.blade.php","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[25213],"tags":[130117,130119],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-442753","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-nachhaltigkeit-de","tag-festkoerperbatterien","tag-lithium-schwefel-festkoerperbatterien","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/1.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/francesco-morelli\/","display_name":"Francesco Morelli"},"relative_dates":{"created":"Posted 3 years ago","modified":"Updated 3 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on April 7, 2023","modified":"Updated on April 7, 2023"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on April 7, 2023 11:57 am","modified":"Updated on April 7, 2023 11:57 am"},"featured_img_caption":"","tax_additional":{"category":{"linked":["Nachhaltigkeit<\/a>"],"unlinked":["Nachhaltigkeit<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["Festk\u00f6rperbatterien<\/a>","Lithium-Schwefel-Festk\u00f6rperbatterien<\/a>"],"unlinked":["Festk\u00f6rperbatterien<\/span>","Lithium-Schwefel-Festk\u00f6rperbatterien<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_642ebc54f01d6<\/a>"],"unlinked":["pll_642ebc54f01d6<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Deutschland<\/a>"],"unlinked":["Deutschland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/442753","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2583"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/521940"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=442753"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=442753"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=442753"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=442753"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=442753"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Lithium-Ionen direkt beobachtet<\/h2>\n\n\n\n
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