Benetzung in Lithiumionen-Akkus mit Neutronen untersucht
Die Elektroden eines Lithiumionen-Akkus werden nach dem Befüllen mit Elektrolytlösung im Vakuum doppelt so schnell benetzt wie unter Normaldruck.
Dies haben Untersuchungen gezeigt, die Wissenschaftler der TU München gemeinsam mit Kollegen der Universität Erlangen-Nürnberg und Entwicklern von Bosch mithilfe von Neutronen aus der Forschungs-Neutronenquelle FRM II in Garching durchgeführt haben. Da Neutronen vom Metallgehäuse des Akkus kaum absorbiert werden, lassen sich mit ihnen Prozesse im Inneren die Akkus gut analysieren.
Auf diese Weise konnte beobachtet werden, dass sich die Poren des Elektrodenstapels bereits nach rund 50 Minuten mit dem Elektrolyten angesogen hatten – ein Vorgang, der bei Normaldruck etwa 100 Minuten dauert. Aufgrund dieses Ergebnisses könnte ein Prozess, der für gewöhnlich einer der zeitaufwändigsten im Zuge der Batterieherstellung ist und bisher nur indirekt über Leitfähigkeitsmessungen verfolgt werden konnte, deutlich verkürzt werden. Zudem zeigten die Forscher, dass unter Normaldruck zehn Prozent weniger Elektrolytflüssigkeit aufgenommen wird, weil Gase die Benetzung mit Flüssigkeit behindern.
