Lithium-Schwefel-Pouchzellen
Was steckt drin in den nachhaltigen Zukunftsbatterien?
Autoren: Rafael Müller und Sebastian Risse
Unser Projekt entwickelt und nutzt multimodale in operando Messmethoden, um die komplexen elektrochemischen und strukturellen Veränderungen in Lithium-Schwefel-Pouchzellen während des Betriebs zu erfassen. Ziel ist es, auf dieser Basis Strategien zur Verbesserung von Leistungsfähigkeit, Lebensdauer und Sicherheit von Lithium-Schwefel-Batterien zu entwickeln.
Li-S Batteriekomponente
Durch die Kombination von Röntgenbeugung, Streuung und Bildgebung mit elektrochemischer Charakterisierung gewinnen wir ein tiefes Verständnis der Reaktionsmechanismen und Degradationsprozesse. Diese multimodale Herangehensweise ermöglicht es, strukturelle, chemische und morphologische Veränderungen in Lithium-Schwefel-Pouchzellen zeitgleich und unter realistischen Betriebsbedingungen zu verfolgen. So entsteht ein umfassendes Bild der Zellprozesse in Echtzeit.
Untersuchungen mit Druck- und Temperaturmessung liefern Erkenntnisse, welche besonders für die industrielle Fertigung und kommerzielle Nutzung von enormen Interesse sind. Zusammen mit Impedanz-Daten können wir den Gesundheitszustand von Batterien beschreiben. Wie ein Arzt mit EKG, Blutdruckmessgerät und Thermometer.
Innenleben einer LiS-Pouchzelle. Schwefelkristalle, Elektrodendesign und Tabs.
Lithium-Schwefel-Batterien versprechen eine deutlich höhere Energiedichte bei geringerem Rohstoffbedarf als heutige Lithium-Ionen-Technologien. Unsere Forschung leistet einen Beitrag, diese nachhaltigere Energiespeichertechnologie schneller zur Marktreife zu bringen – für leichtere Elektrofahrzeuge, längere Reichweiten und eine umweltfreundlichere Energieversorgung.
Durch die enge Kooperation mit deutschen Unternehmen stärken wir zugleich den Technologiestandort und schaffen Innovationsimpulse für die lokale Wirtschaft.