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Detektion lokaler und zeitlicher Veränderungen der Elektrodengrenzschicht in Lithium-Ionen-Batterien mit dem elektrochemischen Rastermikroskop

 
: Bülter, Heinz

:

Angewandte Chemie 126 (2014), Nr.39, S.10699-10704
ISSN: 0044-8249
ISSN: 0932-2140
ISSN: 1521-3757
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IFAM ()

Abstract
Die Grenzschicht zwischen Elektrode und Elektrolyt(SEI; solid electrolyte interphase) in Lithium-Ionen-Batterien trennt das stark reduzierende lithiierte Graphit von reduzierbaren Elektrolytbestandteilen. Sie ist von kritischer Bedeutung für die Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und den sicheren Betrieb der Batterien. In-situ-Abbildung der SEI wird mit dem Feedback-Modus der elektrochemischen Rastermikroskopie mit 2,5-Di-tert-butyl-1,4-dimethoxybenzol als Mediator demonstriert. Die Bildung der SEI wird über eine Verringerung der Regenerationskinetik des Mediators beobachtet. Kontinuierliche Abbildungen einzelner Probenregionen zeigen Fluktuationen der passivierenden Eigenschaften auf einer Zeitskala von 2 min bis zu 20 h mit einer inhomogenen Verteilung über den Bildausschnitt. Die Implikationen des demonstrierten Herangehens für die In-situ-Bewertung lokaler SEI-Eigenschaften auf Graphitelektroden werden in Bezug auf die Untersuchungen des Einflusses mechanischer Spannungen auf die Zuverlässigkeit der SEI und des Wirkungsprinzips von Elektrolytadditiven zur Verbesserung der SEI Eigenschaften diskutiert.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-337597.html