Die Hitze aufdrehen

Eine kleine Änderung bringt einen großen Leistungsgewinn für den Elektrolyten von Festkörperbatterien

DOE/Oak Ridge National Laboratory

Bild: ORNL-Forscher haben eine neue Pressmethode entwickelt (rechts als blauer Kreis dargestellt), die einen gleichmäßigeren Festelektrolyten erzeugt als das traditionell verarbeitete Material mit mehr Hohlräumen (links als grauer Kreis dargestellt). Das Material kann in ein Batteriesystem integriert werden, um die Stabilität und Geschwindigkeitsleistung zu verbessern.mehr sehen

Bildnachweis: Andy Sproles/ORNL, US-Energieministerium

Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory fanden heraus, dass eine kleine Optimierung zu großen Leistungsverbesserungen bei einer Art Festkörperbatterie führte, einer Technologie, die für die breitere Verbreitung von Elektrofahrzeugen als entscheidend gilt.

Diese Batterien verwenden einen festen Elektrolyten anstelle einer potenziell brennbaren Flüssigkeit. Wenn die Batterie aufgeladen oder betrieben wird, bewegen sich Ionen zwischen den Elektroden durch den dazwischen liegenden Elektrolyten. Durch eine neue Methode zum Pressen des Festelektrolyten werden winzige Lufteinschlüsse, die den Ionenfluss blockieren, praktisch eliminiert, sodass die Batterie doppelt so schnell aufgeladen wird.

Der leitende ORNL-Forscher Marm Dixit sagte, der Ansatz bestehe darin, die Presse zu erhitzen, nachdem der Elektrolyt darauf verteilt wurde, und den Elektrolyten dann unter Druck abkühlen zu lassen. Das resultierende Material war fast 1.000-mal leitfähiger. „Es ist das gleiche Material – man ändert nur die Art und Weise, wie man es herstellt, und verbessert gleichzeitig die Batterieleistung an mehreren Fronten“, sagte Dixit.

Diese Ergebnisse zeigen einen Weg zur Verarbeitung fester Elektrolyte im industriellen Maßstab und bieten gleichzeitig eine beispiellose Kontrolle über ihre innere Struktur für eine zuverlässigere Batterie.

ACS-Energiebriefe

10.1021/acsenergylett.3c00265

Maßgeschneiderte Anti-Perowskit-Festelektrolyte im Kornmaßstab

21.04.2023

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