Warum verschlechtert sich die Leistung von Lithiumbatterien?

lithium-ionen-batterien werden heutzutage häufig von Mobilgeräten verwendet, aber die Lebensdauer der Batterie ist nicht lang. 500 Ladezyklen verlieren etwa 1/5 ihrer Kapazität. Um die Gründe für die Verschlechterung der Leistung von Lithiumbatterien zu untersuchen, verwendeten Wissenschaftler des Pacific Northwest National Laboratory ein leistungsstarkes Mikroskop, um den Echtzeitzustand von Lithiumbatterien erfolgreich zu beobachten.

Die Forscher fanden heraus, dass die Batterie bei Verwendung unter Druck stand und die Elektrode platzte. Zusätzlich hinterlässt jeder Lade- und Entladezyklus auch Spuren von Lithium außerhalb der Elektrode. Dieses "tote" Lithium kann beim zukünftigen Laden keine Rolle mehr spielen und führt zu einer Verringerung der Batteriekapazität. Die Forscher beobachteten auch die Bildung von Festelektrolyten auf der Oberfläche der Elektrode, die die Batterie "blockiert" und ihre Ladefähigkeit beeinträchtigt.

Um diese Probleme mit Lithiumbatterien zu lösen, ist die Verwendung anderer alternativer Elemente eine der Methoden. In Zukunft könnten Metallelemente wie Magnesium, Aluminium oder Kupfer eine billigere und stabilere Alternative sein, aber die Leistung dieser Batterien entspricht derzeit nicht dem Niveau von Lithiumbatterien.

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