NMR Untersuchungen an Lithium-Ionen-Batterien und deren Komponenten
- Ansprechperson:
- Förderung:
DFG-Graduiertenkolleg SiMET
Das Vorhaben ist Teil der dritten Generation des Graduiertenkollegs SiMET (Simulation Mechanisch-Elektrisch-Thermischer Vorgänge in Lithium-Ionen-Batterien, GRK2218), Ziel dieses Teilprojektes ist es, mittels NMR Aussagen zu den Vorgängen in Batterien während Betrieb und Alterung zu treffen.
Eine Größe von Interesse ist die Dynamik von Ionen in Festkörpern, wie beispielsweise der Beweglichkeit der Lithium-Ionen in der Anode. Die Untersuchung dieser Vorgänge erfolgt über die Messung der NMR-Spektren und -Relaxationsraten bei variabler Temperatur.
Mittels MRI, dem bildgebenden NMR-Verfahren, ist es möglich, die Verteilung des Elektrolyten wie auch des darin enthaltenen Leitsalzes zu messen. Da MRI zerstörungsfrei arbeitet, sind Messungen auch in operando möglich und erlauben es beispielsweise, Gasbildung und Lithiumkonzentrationsgradienten zu messen. Um komplementäre Informationen zur MRI zu erhalten, wird simultan zur MRI elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) durchgeführt.