Description: Das Projekt "InOPLaBat - In-Situ und Operando Plating Detektion in Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA), Lehr- und Forschungsgebiet für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik durchgeführt. Das Projekt 'In situ und Operando Plating Detektion in Batterien (InOPlaBat)' soll die räumlich und zeitlich aufgelöste Erkennung von Lithium-Plating (Anlagerung von metallischem Lithium) in Lithium-Ionen-Batterien ermöglichen. Um die Struktur von Elektrodenmaterialien und ihre Veränderungen, insbesondere das Plating von Lithium auf der Anode während des Ladens, skalenübergreifend von nanometer- bis zentimeter-Dimensionen zu er-fassen, sollen im vorliegenden Projekt verschiedene optische, elektronenmikroskopische (FIB, REM und TEM) und röntgenographische (mikro-CT, nano-CT) Verfahren in Kombination mit spektroskopische Verfahren (NMR, EPR, elektrochemische Impedanzspektroskopie(EIS)) eingesetzt werden. Aufbauend auf Erkenntnissen aus post-mortem Untersuchungen sollen für die jeweiligen Methoden geeignete in situ/operando Versuchseinrichtungen aufgebaut werden, um die Lade-/Entladeprozesse direkt in einer Batteriezelle unter Betriebsbedingungen zu untersuchen. Damit soll es möglich werden, Plating-Prozesse erstmals hochauflösend in der Zelle in-situ zu analysieren und dadurch strukturelle Änderungen mit spektroskopisch detektierten dynamischen Prozessen zu korrelieren. Weiterhin wird ein mikroskopisches Modell zur Verknüpfung mikroskopisch-struktureller mit spektroskopisch-dynamischen Daten weiterentwickelt, so dass in einer späteren Verwertung die Genauigkeit makroskopischer Zellmodelle verbessert werden kann. Zudem wird durch die Weiterentwicklung elektrischer Tests eine stichprobenartige günstige Untersuchung von Zellen ermöglicht. Alle Arbeiten haben das Ziel durch verbessertes Verständnis von Lithium-Plating, Lithium Zellen so zu produzieren und so zu betreiben, dass Zelllebensdauer erhöht und die Sicherheitsrisiken und somit mögliche Eindämmungsmaßnahmen im Batteriepack reduziert werden können.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Aachen ? Lithium ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Elektrochemie ? Batterie ? Elektroantrieb ? Spektralanalyse ? Ei ? Energieumwandlung ? Zelle ? Änderung ? Arbeitsziel ? Röntgenuntersuchung ? Untersuchungsmethode ? Zellenuntersuchung ? Zelluntersuchung ? nichtmetallisch ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2021-01-01 - 2023-12-31
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