Forscher am Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums haben bedeutende Fortschritte im Verständnis der Degradation von Lithium-Ionen-Batterien gemacht, insbesondere in Bezug auf das Phänomen der Selbstentladung, das die Lebensdauer der Batterien verkürzt.
Wichtige Ergebnisse umfassen:
Mechanismus der Selbstentladung: Selbstentladung tritt aufgrund chemischer Reaktionen auf, die Batteriematerialien verbrauchen und zu einem Leistungsverlust führen.
Forschungszusammenarbeit: Ein Team von mehreren Institutionen hat einen Mechanismus der Kathodenhydrierung als Hauptursache für die Selbstentladung validiert und eine kritische Wissenslücke geschlossen.
Effizienzmetriken: Verbesserungen bei Kathodenmaterialien können die Stabilität der Batterien erhöhen und die Selbstentladungsraten senken, was potenziell die Lebensdauer der Batterien erheblich verlängert.
Fortschrittliche Einrichtungen: Die Forschung nutzte die Advanced Photon Source (APS) für hochenergetische Röntgenstudien, die Einblicke auf atomarer Ebene ermöglichten.
Zukünftige Upgrades: Die APS wird derzeit aufgerüstet, um die Helligkeit der Röntgenstrahlen um bis zu 500 Mal zu erhöhen, was die zukünftigen Forschungskapazitäten verbessert.
Diese Forschung ist entscheidend für die Entwicklung effizienterer, langlebigerer Batterien, die für die weitverbreitete Einführung von Elektrofahrzeugen (EVs) und erneuerbaren Energietechnologien von entscheidender Bedeutung sind.