Eine Verbesserung der Struktur der Graphitkathoden könnte zu einer schnelleren Entwicklung führen

Laut der neuen Studie kann die Lithiumplattierung durch die Optimierung der Mikrostruktur der negativen Graphitelektrode deutlich verringert werden.

Die negative Graphitelektrode besteht aus zufällig verteilten winzigen Partikeln. Die Feinabstimmung der Partikel- und Elektrodenmorphologie für eine homogene Reaktionsaktivität und eine verringerte lokale Lithiumsättigung ist der Schlüssel zur Unterdrückung der Lithiumplattierung und zur Verbesserung der Batterieleistung.

„Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Lithiierungsmechanismen von Graphitpartikeln je nach Oberflächenmorphologie, Größe, Form und Ausrichtung unter verschiedenen Bedingungen variieren. Es hat großen Einfluss auf die Lithiumverteilung und die Neigung zur Lithiumplattierung“, sagte der leitende Forscher Xuekun Lu von der Queen Mary University of London in einer Medienerklärung.

„Mithilfe eines bahnbrechenden 3D-Batteriemodells können wir erfassen, wann und wo die Lithium-Plattierung beginnt und wie schnell sie wächst. Dies ist ein bedeutender Durchbruch, der einen großen Einfluss auf die Zukunft der Elektrofahrzeuge haben könnte.“

Die Studie liefert neue Einblicke in die Entwicklung fortschrittlicher Schnellladeprotokolle, indem sie das Verständnis der physikalischen Prozesse der Lithiumumverteilung innerhalb von Graphitpartikeln während des Schnellladens verbessert.

Dieses Wissen könnte zu einem effizienten Ladevorgang führen und gleichzeitig das Risiko einer Lithium-Plattierung minimieren.

Neben schnelleren Ladezeiten ergab die Studie auch, dass eine Verfeinerung der Mikrostruktur der Graphitelektrode die Energiedichte der Batterie verbessern kann.

Das bedeutet, dass Elektroautos mit einer einzigen Ladung weiter fahren könnten.

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