München. Ein Problem der Batterien: die Ablagerung von metallischem Lithium, das sogenannte Lithium- Plating. Dabei kann es vorkommen, dass die Lithium-Ionen – statt sich wie erwünscht in der Anode einzulagern – metallisches Lithium bilden. Dieses Lithium lagert sich an die Anode an und steht damit zum Teil nicht mehr für die Stromerzeugung zur Verfügung. Das bedeutet, die Leistungsfähigkeit der Batterie ist vermindert. In extremen Fällen kann es sogar zu einem Kurzschluss kommen. Metallisches Lithium ist außerdem leicht entflammbar. Bisher war es nicht möglich, den Mechanismus des Lithium-Platings genau zu beobachten. Mithilfe von Neutronenstrahlen konnten die Prozesse nun in der Batterie live betrachtet werden, ohne diese aufzuschneiden. Eines der Ergebnisse: Je schneller der Ladevorgang, desto mehr metallisches Lithium wird gebildet. Die Wissenschaftler planen weitere Experimente, die den Mechanismus des Lithium-Platings noch detaillierter erklären sollen. Diese Ergebnisse könnten bei der Beantwortung der Frage helfen, wie sich das unerwünschte Phänomen vermeiden lässt. Geklärt werden soll auch die Frage, wie schnell geladen werden kann, ohne dass Lithium-Plating einsetzt.
Neutronenstrahlen
Live-Schaltung ins Innere der Li-Ion-Batterie
Wissenschaftler der Technischen Universität München haben erstmals mithilfe von Neutronenstrahlen einen Blick in die Abläufe innerhalb von Lithium- Ionen-Batterien geworfen, ohne den Akku dabei zu zerstören.