Abbildung von Fehlermechanismen in Lithium-Ionen-Batterien in 4D

Neben dem Verständnis der Leistungsmerkmale für die gesamte Lebensdauer einer Batterie ist es ebenso wichtig zu verstehen, wann, warum und wie Batterien ausfallen. Die Mikroskopie kann als nützliches Werkzeug für die Untersuchung von Batterie-Mikrostrukturen dienen, um zu klären, welche Aspekte der Mikrostruktur zu bestimmten Fehlereigenschaften führen.

Mit der Röntgenmikroskopie (XRM) sind Forscher in der Lage, ein 4D-Bildgebungsexperiment über die Lebensdauer einer Batterie durchzuführen. Eine neue, intakte Batterie wurde untersucht, dann einer Alterung bis zum Ausfall unterzogen und erneut analysiert. Die Ergebnisse elektrochemisch gealterter Batterien wurden mit denen von zeitlich gealterten Batterien verglichen, die als Reaktion auf die elektrochemische Alterungsroutine eine systematische mikrostrukturelle Veränderung aufwiesen.