Röntgen-Analytik
Während des Ladens/Entladens einer Batterie laufen im Elektrodenmaterial normalerweise verschiedene physikalische und chemische Prozesse ab, wie z.B. Volumenänderungen, strukturelle und elektronische Übergänge sowie strukturelle Degradation. Diese Prozesse beeinflussen erheblich das elektrochemische Verhalten und müssen deswegen ausführlich untersucht werden, um die Leistung der Batterie aufrechtzuerhalten oder zu verbessern.
Operando-Röntgendiffraktometrie (XRD) und Operando-Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) sind effiziente und komplementäre Analysemethoden, die es ermöglichen, physikalische und chemische Veränderungen in Elektrodenmaterialien während des Batteriebetriebes zu verstehen.
In diesem Schwerpunkt wird eine detaillierte Charakterisierung der am EBZ Dresden entwickelten neuartigen Siliziumanoden und Oxidkathoden mittels Operando-XRD und XAS durchgeführt werden. Ziel ist es, die zugrunde liegenden Redox- und Degradationsmechanismen zu verstehen und dadurch neue Materialien mit erhöhter Energiedichte und Zyklenstabilität zu entwickeln.