Nanopaste verlängert die Lebensdauer von Lithium-Akkus

21. November 2017, 10:16 Uhr
Nanopaste für Li-Ion-Akkus. Bild: ITRI.
Nanopaste für Li-Ion-Akkus. Bild: ITRI.
Das taiwanesische Industrial Technology Research Institute (ITRI, in Hsinchu) berichtet, dass der von ihm entwickelte „ChemSEI-Linker“ die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus um bis zu 70 % erhöht. Laut ITRI ist ChemSEI-Linker eine umweltfreundliche Technologie, da einfach zu recyceln.

Die Analyse von Elektroden ergab, dass diese das schwache Glied seien, welche in der Praxis zum Ausfall von Lithium-Ionen-Akkus führen. Aufbauend auf dieser Erkenntnis hat ITRI eine neue Paste entwickelt. Die Forscher suchten dabei nach einer Methode zur Reduktion der Leistungsabnahme und nicht etwa gegen die Fehler, die zu Bränden oder Explosionen führen, die auf Dendritenwachstum basieren.

Angeblich hemmt ChemSEI-Linker die natürliche Akkumulation einer SEI-Schicht (Solid Electrolyt-Interface), indem eine eigene SEI-Schicht im Nano-Maßstab abscheidet. Diese SEI verhindert dann einen weiteren Aufbau der Schicht während des Ladens sowie ein Ablagern einer Oxidationsschicht auf Aluminium, schützt das Aluminium also vor Korrosion.

ChemSEI-Linker ist eine integrierte, multifunktionale Kombinationsstruktur, die in situ organische hyperverzweigte Polymermaterialien mit Silan-Linkern, elektrisch leitenden Additiven und leitfähigen anorganischen Metallionen-Strukturmaterialien kombiniert. Der Schutzfilm bildet sich auf der Oberfläche der aktiven Elektroden. In Labortests stellten ITRI-Forscher fest, dass diese dünne Schicht einen Puffer darstellt und funktionellen Schutz für die Grenzflächen zwischen den verschiedenen Komponenten (zum Beispiel den aktiven Elektrodenmaterialien, elektrisch leitenden Additiven und Bindemitteln) von normaler Elektrodenpaste bietet.
 
ITRI veröffentlicht solange nicht alle Details des Verfahren, bis ein US-Patent erteilt ist.
 
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