Forscher röntgen Elektroauto-Batterien während des Ladevorgangs
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(22.10.2013)
Damit die Akkuzellen von Elektroautos länger halten, ist es wichtig zu wissen, wie sie arbeiten und was beim Lade- und Entladevorgang passiert. Nun haben Forscher der ETH Zürich die Ausdehnung von Zinn-Oxid-Elektroden in Lithium-Ionen Akkuzellen während des Lade- und Entladevorgangs geröntgt und auf Video aufgenommen.
Symbolbild. Eine aufgeschnittene Makrozelle.
Den Forschern aus Zürich ist es gelungen, den Alterungsprozesse durch Degradierung des Elektrodenmaterials darstellen. Hierbei dehnen sich die Partikel während des Ladens aus, ziehen sich jedoch bei der Entladung nicht wieder auf ihre ursprüngliche Größe zusammen und splittern ab, dies verkürzt die Lebensdauer der Batterien.
Mittels Röntgen-Tomographie am Synchrotron des PSI konnten nun die Ladevorgänge der Lithium-Ionen Akkuzellen aufgenommen werden. Die Forscher wollen aber auch die Energiedichte der Akkuzellen erhöhen, so könnten zum Beispiel Elektroden mit Zinnoxid (SnO) für eine deutlich höhere Energiedichte möglich, was bei Elektroautos eine höhere Reichweite ermöglicht.
Beim Aufladen dehnt sich das Elektrodenmaterial bis zu dem dreifachen aus, bei dem Entladevorgang schrumpft das Material wieder – aber nur zum Teil, dadurch brechen Partikel beim Laden auseinander und die Struktur der Elektrode löst sich nach und nach auf.
Hier geht es zu dem vollständigen Bericht der ETH Zürich: ETH Life – Der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus auf der Spur
Via: Auto-Reporter