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Mittwoch, 21. August 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Neue Beschichtung könnte große Auswirkungen auf Lithium-Batterien haben

Dienstag, 11. Juni 2019

Eine vom Argonne National Laboratory entwickelte neue Beschichtung bietet zusätzlichen Schutz für Batteriekathoden.

Argonne-Wissenschaftler haben eine neue Beschichtung (blau dargestellt) für Batteriekathoden entwickelt, die die elektronische und ionische Leitfähigkeit einer Batterie verbessern kann. (Bildquelle: Argonne National Laboratory.)
Argonne-Wissenschaftler haben eine neue Beschichtung (blau dargestellt) für Batteriekathoden entwickelt, die die elektronische und ionische Leitfäh...

Die Entwicklung besserer Lithium-Ionen-Batterien erfordert die gleichzeitige Berücksichtigung einer Vielzahl von Faktoren, von der elektrischen und ionischen Leitfähigkeit der Kathode der Batterie bis hin zur Gewährleistung, dass die Batterie nach vielen Zyklen sicher bleibt.

Wissenschaftler des U.S. Department of Energy's (DOE) Argonne National Laboratory haben eine neue Kathodenbeschichtung entwickelt, die mit Hilfe einer oxidativen chemischen Dampfabscheidung diese und einige andere potenzielle Probleme mit Lithium-Ionen-Batterien mit einem Schlag lösen könnte.

Die Forscher nahmen Partikel von Argonnes innovativem Nickel-Mangan-Kobalt (NMC)-Kathodenmaterial und verkapselten sie mit einem schwefelhaltigen Polymer namens PEDOT. Dieses Polymer bietet der Kathode eine Schutzschicht vor den Elektrolyten der Batterie, wenn die Batterie auf- und abgeladen wird.

Wine zusätzliche Abschirmschicht

Im Gegensatz zu herkömmlichen Beschichtungen, die nur die Außenfläche der mikrongroßen Kathodenpartikel schützen und den Innenraum anfällig für Rissbildung machen, war die PEDOT-Beschichtung in der Lage, in das Innere der Kathodenpartikel einzudringen und eine zusätzliche Abschirmschicht aufzubringen.

Darüber hinaus verhindert PEDOT zwar die chemische Wechselwirkung zwischen der Batterie und dem Elektrolyten, ermöglicht aber den notwendigen Transport von Lithiumionen und Elektronen, die die Batterie für ihren Betrieb benötigt.

Weitergehende Informationen finden sich auf der website des Argonne National Laboratory.

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