Nanopartikel in Akkus mit Neutronen aufgespürt
Ergebnisse können zur Erhöhung der Lebensdauer von Lithium-Schwefel-Akkus beitragen.
Lithium-Schwefel-Akkus gelten als vielversprechende Kandidaten für die nächste Generation von Energiespeichern. Sie besitzen eine theoretische gravimetrische Energiedichte, die fünfmal höher ist als die der derzeit besten Lithium-
Der Kapazitätsverlust wird durch komplizierte Reaktionsprozesse an den Elektroden im Inneren der Batteriezelle verursacht. Daher ist es wichtig, die Abscheidung und das Auflösen des Lade- und des Entladeprodukts genau zu verstehen. Während sich Schwefel makroskopisch abscheidet und sich daher mit bildgebenden Verfahren oder Röntgenbeugung sehr gut während des Zyklierens untersuchen lässt, ist Lithiumsulfid aufgrund einer Partikelgröße im Bereich unterhalb von zehn Nanometern nur schwer zu detektieren.
Diesen Einblick liefern nun erstmals Untersuchungen an der Neutronenquelle BER II am HZB: Sebastian Risse hat mithilfe einer selbst entwickelten Messzelle Lithium-
Dadurch konnte er mit seinem Team das Auflösen und Abscheiden von Lithiumsulfid während zehn Entlade/
„Wir sehen, dass die Lithiumsulfid- oder Schwefelabscheidungen nicht im Inneren der mikroporösen Kohlenstoffelektroden stattfinden, sondern auf der äußeren Oberfläche der Kohlenstofffasern“, sagt Risse. Diese Ergebnisse geben wertvolle Hinweise für die Entwicklung besserer Batterieelektroden.
HZB / RK
