Materialwissenschaftliche大幅减退

Batterieforschung

在mit der Batterieforschung neuartigen Herausforderungen Charakterisierungslosungen meistern

Ubersicht

Einblicke在Funktionsweise冯Energiespeichermaterialien死去

Anwendungen im德国der Energieerzeugung和-speicherung erfordern einige der komplexesten Materialentwicklungsinitiativen der Gegenwart,嗯死Ziele hinsichtlich Effizienz和Zuverlassigkeit祖茂堂erreichen。Heutzutage了有unser elektronischen Gerate冯笔记本bis欣祖茂堂智能手机,麻省理工学院wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterien(锂)betrieben,死秃欧什在十分anderen Bereichen Einzug halten德国。大足华美gehort,军队死laufende Entwicklung和steigende Verbreitung冯·Elektrofahrzeugen欧什Transportsektor。Es了standig neue Materialien entwickelt,死的死艺术和威尔斯,是不是我们科特布斯gewinnen, ubertragen和speichern verandern。

死Leistung jed空中打脚,ob Bezug您Kapazitat汪汪汪,Lebensdauer奥得河Energiedichte, hangt letztlich冯窝spezifischen Eigenschaften der Materialien ab,来自denen阳极、阴极、Elektrolyt和SEI bestehen。力量的帽子一张umfassende Reihe冯Charakterisierungstechniken entwickelt,死es Wissenschaftlern ermoglichen,死physikalischen和chemischen Eigenschaften,死Leistung和死Stabilitat通向Batteriekomponenten和der vollstandig zusammengesetzten Batteriezellen祖茂堂对祖optimieren。

嗯祖茂堂erfahren革命您魏特,她Rasterkraftmikroskopie, FTIR-Spektroskopie, nanomechanische测试,Rontgendiffraktion, Raman-Mikroskopie, Rontgenmikroskopie和Rontgenspektroskopie Einblicke在死Funktionsweise冯Energiespeichermaterialien geben。

In-situ-Charakterisierung

In-situ-Charakterisierung

FTIR-Spektroelektrochemie

Untersuchung冯gelosten Komponenten Elektrode

书房里Forscher可以在原位窝elektrochemischen Prozess gelosten Komponenten和Elektroden进行Labor-Batteriemodellsystems uberwachen。这张Modellsysteme stellen keine fertigen Batterieprodukte dar。河口人帽子Moglichkeit死去,死Anoden——和Kathodenmaterialien Elektrolytzusammensetzung死去,模具温度等。当进行programmierten Spannungszyklus aufeinander abzustimmen。死FTIR-Spektroskopie将麻省理工学院der elektrochemischen Reaktion synchronisiert。Als Ergebnis了IR-Spektren超级死时间/ das Potenzial成员。死Kombination冯FTIR-Spektroskopie麻省理工学院Elektrochemie bietet neben der elektrochemischen Reaktion des实验欧什Einblicke在死molekulare Veranderung和窝Reaktionsprozess der untersuchten Molekule。

现场- / In-operando-Rontgendiffraktion

des Zyklus Verfolgen des Verhaltens der Batteriezellen在内

当des拉登家族/ Entladens verandern西奇阴极和阳极jed Batteriezelle stetig, z。b .军队das Einbringen冯Li-Kationen。麻省理工学院der Rontgendiffraktion (XRD)能帮sowohl死wechselnde Phasenzusammensetzung als欧什死Entwicklung der Kristallstruktur gleichzeitig verfolgt了。死ermoglicht es窝Forschern, neue Energiespeichermaterialien auf atomarer Ebene祖对Reaktionen死去,死当des Zyklus auftreten,祖茂堂verfolgen和das Degradationsverhalten祖茂堂uberwachen,嗯死Leistung冯Batterien祖茂堂verbessern。

Unsere Rontgendiffraktometer unterstutzen您贝我Erforschung和Entwicklung冯·Batteriematerialien von der Ex-situ-Analyse isolierter Kathoden——和Anodenmaterialien bis欣苏珥In-operando-Untersuchung沃尔funktionsfahiger硬币——和Pouch-Zellen。

Elektrochemische In-situ-Rasterkraftmikroskopie

Beobachtung des Li-Dendriten-Wachstums现场

Das Wachstum冯Lithium-Dendriten坚持进行der großten问题,Das死Sicherheit冯Li-Ionen-Batterien betrifft。死Untersuchung der Anfangsstadien des Dendritenwachstums是jedoch aufgrund der reaktiven和zerbrechlichen Beschaffenheit冯Lithiumverbindungen schwierig, insbesondere das Wachstum要是一个der SEI untersucht将。

Mithilfe der elektrochemischen Rasterkraftmikroskopie萤石死morphologische Entwicklung der Elektrodenoberflache unt Potenzialkontrolle nachvollzogen了。这Experimente请unterschiedliche Li - Abscheidungen auf石墨毛皮verschiedene Elektrolyte,是静脉tiefer Verstandnis des zugrundeliegenden Mechanismus des Dendritenwachstums在Li-Batterien ermoglicht。

让其它——和Fehleranalyse

让其它——和Fehleranalyse

Scannen冯Batterieelektroden军队MALDI MSI

Untersuchung elektrochemischer Nebenreaktionen军队Laserdesorptions——/ Ionisationsbildgebung

在窝aufstrebenden Gebieten der elektroorganischen综合和Batterieforschung stellen elektrochemische Nebenreaktionen auf der aktiven Oberflache冯Elektroden一张große Herausforderung毛皮Effizienz Reproduzierbarkeit dar。

Haufig将死unerwunschte聚合静脉奥得河mehrerer Verbindungen auf der aktiven Oberflache冯Elektroden beobachtet。这多矿质neigen大足,der Elektrode祖adsorbieren是祖茂堂静脉Passivierung der aktiven Oberflache fuhrt,经常是als„Elektrodenfouling”bezeichnet将。

死massenspektrometrische Bildgebung麻省民主党timsTOF fleX ermoglicht死Identifizierung和死ortsaufgeloste Visualisierung der adsorbierten Nebenprodukte。大刀ermoglicht死timsTOF fleX-basierte Bildgebung死Untersuchung冯Elektrodenfouling和liefert wertvolle Einblicke在elektrochemische Reaktionswege。

Vergleich des ESI-Massenspektrums des Zellabflusses和des mittleren LDI-Massenspektrums der BDD-Elektrode氧化冯4-Ethylphenol票。Zweite Reihe: Fotografisches Bild der Elektrode去elektrochemischer Behandlung和vereinfachtem Polymerisationsschema。Unten: LDI-MS-Bilder (E1-E4) der raumlichen Oligomerenverteilung冯oxidativ polymerisiertem 4-Ethylphenol einschließlich静脉hydroxylierten Verbindung。死Fließrichtung坚持去雷希特·冯·链接。
Nanomechanische Prufung冯Batterien

Erhohung der Batteriesicherheit

Mechanische Beschadigungen是不是z。b . Sprodbruch der Elektroden和Durchdringung des分隔符,可以在祖茂堂静脉drastischen Freisetzung der gespeicherten科特布斯bis欣祖茂堂Batteriebranden fuhren。Daruber hinaus stellen das Versagen冯Beschichtungen mechanisch(奥得河的军队Ionen) induzierte Quellung和Versteifung, Spannungen贝der Herstellung和mechanische Spannungen和Schaden军队mehrfache Lade-Entlade-Zyklen erhebliche Herausforderungen毛皮死诺伊尔Gerate dar Entwicklung和集成。大刀是es sowohl来自Sicherheits - als欧什来自Leistungsgrunden notwendig祖对体育西奇这Gerate mechanisch verhalten, einschließlich jed Komponente在der entsprechenden Große。

死nanomechanische Prufung冯Batteriematerialien bietet一杯定量Charakterisierung毛皮neue Materialien和tiefere Einblicke苏珥Verbesserung der mechanischen Leistung。

麻省理工学院Batterieforschung Raman-Mikroskopie

在flexiblen Kohlenstoffanalyse Elektroden

Batterien麻省理工学院联赛磷酸铁锂汪汪汪basierenden Kathoden信德bekanntermaßen sehr自信和weisen【周伟森】凯文Risiko进行thermischen Durchgehens,您jedoch一张geringe elektrische Leitfahigkeit,是死Leistung贝hohen装载/ Entladeraten einschrankt。明信片sehr邓恩Kohlenstoffschicht天改LFP-Partikeln萤石死Leitfahigkeit verbessern。死anodische Stabilitat冯kohlenstoffbeschichteten Kathodenmaterialien萤石麻省理工学院Raman-Spektroskopie untersucht了,wodurch死Homogenitat der Beschichtung nachgewiesen了萤石。

阿莱Komponenten静脉空中打脚以色列立Anoden - / Kathodenmaterialien Elektrolyte可以在麻省理工学院静脉sehr hohen lateralen Auflosung mittels Raman-Mikrospektroskopie sowohl ex - als欧什在原地analysiert了。在Batterien将haufig Kohlenstoff verwendet。Raman-Spektren能帮苏珥Unterscheidung围网渔船同素异形体verwendet了和liefern weitere Informationen是不是Storstellenkonzentration死去。

Darstellungen冯Batterien和Brennstoffzellen麻省理工学院帮助冯Rontgenmikroskopie

Uberprufen您死strukturelle Integritat和erforschen您Mikrostruktur冯Elektroden死去

Rontgenmikroskopie ermoglicht死zerstorungsfreie Visualisierung der inneren 3 d-struktur冯Batterien Brennstoffzellen。XRM是大刀静脉großartiges Werkzeug,嗯Fehlermechanismen祖对indem死实习医师Ausrichtung冯Komponenten是不是死Elektrodentrennung超级死Batterielebensdauer奥得河在Stresstests uberwacht将。

死Elektrodenmikrostruktur现代化Hochleistungsbatterien是不是Li-Ionen-Batterien beeinflusst wesentliche Eigenschaften以色列立Zykluslebensdauer Kapazitat maßgeblich。有大刀了Anstrengungen unternommen,嗯死Verarbeitungsparameter sorgfaltig祖茂堂optimieren,嗯死beste Akkuleistung herauszukitzeln。XRM als Multiskalen-Analyseverfahren unterstutzt死fortschrittliche Batterieforschung, da es死Mikrostruktur der einzelnen Anoden——和Kathodenschichten麻省理工学院(hoh Auflosung aufzeigen萤石。

PR44纽扣电池扫描SKYSCAN 1275 8µm体素的大小。
科特布斯——和wellenlangendispersive Spektrometer der Elektronenmikroskopie

在Blei-Saure-Batterieelektroden元素映射

x光元素分布图和Pb收购了铅酸蓄电池的电极

Blei-Saure-Batterien (Akkumulatoren)信德wiederaufladbare Gerate苏珥Speicherung冯elektrischer科特布斯,死的军队elektrochemische Prozesse erzeugt将。死Batterien bestehen来自Elektroden来自布莱和Bleidioxid (PbO (Pb)2)和verdunnter Schwefelsaure (37% H2所以4als Elektrolyt。当der Entladung冯Blei-Saure-Batterien bildet西奇天改Elektroden sehr费恩verteiltes Bleisulfat (PbSO4)。这位Prozess将军队das Wiederaufladen ruckgangig gemacht。unt bestimmten Bedingungen能帮西奇jedoch欧什permanente Ablagerungen天改Elektroden bilden。冯WDS aufgenommene Rontgenelementkarten信德理想苏珥Untersuchung der艺术和raumlichen Verteilung冯·Sulfatierungsablagerungen死祖茂堂einem Batterieausfall fuhren。