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Das Finden ist ein Schritt auf dem Weg zu Festkörperbatterien
Zwei Faktoren dominieren die Entwicklung von Batterien für Elektrofahrzeuge: die Leistung, die die Reichweite des Fahrzeugs bestimmt; und Kosten, entscheidend im Wettbewerb mit Verbrennungsmotoren. Die vom US-Energieministerium gesteckten Ziele, den Übergang von benzinbetriebenen Fahrzeugen zu Elektrofahrzeugen zu beschleunigen, können mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer begrenzten Speicherkapazität und relativ hohen Produktionskosten nicht erreicht werden.
Ein vielversprechender Ansatz zur Herstellung kleinerer, leichterer, leistungsfähigerer und sichererer Batterien ist die Verwendung von Festkörperzellen mit Anoden aus metallischem Lithium anstelle von Graphit. A Forschungsgruppe Unter der Leitung von Jennifer Rupp am Massachusetts Institute of Technology und der Technischen Universität München hat ein solches neues Syntheseverfahren entwickelt. Das Verfahren basiert nicht auf einer keramischen Vorläuferverbindung, sondern auf einer flüssigen. Die Ergebnisse der Forschung werden in der Zeitschrift veröffentlicht Angewandte Chemie.
Die Charakterisierung des Lithiumoxid-Kristallisationsprozesses wurde durch unterstützt US National Science Foundation durch das National Nanotechnology Coordinated Infrastructure Network.
Eine Lithiumkeramik könnte als Festelektrolyt in einer leistungsstärkeren und kosteneffizienteren Generation wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Batterien fungieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die über flüssige organische Elektrolyte verfügen und einen Polymerfilm verwenden, sind alle Bestandteile einer Festkörperbatterie Feststoffe. Eine dünne Keramikschicht fungiert gleichzeitig als Festelektrolyt und Separator. Es ist wirksam, sagen die Forscher, sowohl gegen gefährliche Kurzschlüsse, die durch das Wachstum von Lithiumdendriten als auch durch thermisches Durchgehen verursacht werden. Darüber hinaus enthält es keine leicht entzündlichen Flüssigkeiten.
Forschungsgebiete
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