MAN- Batteriecharakterisierung

Um die Energiewende durch den Übergang von fossilen Energieträger auf regenerative Energiequellen zu gewährleisten, sind elektrochemische Energiespeicherungsmedien von größter Bedeutung. Vor allem Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) sind hierbei aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Sicherheit, ihrer geringen Kosten, langen Lebensdauer und guten Schnellladeeigenschaften sehr gut geeignet und finden bereits breite Anwendung in Elektroautos, Laptops oder Mobiltelefonen. Der aktuelle Fokus der Forschung liegt vor allem auf der Erhöhung der Lebensdauer der Batterien, um den steigenden Bedarf und die höheren Anforderungen an die Batterien zu decken. Ein tieferes Verständnis der alterungsbedingten Schädigung der LIBs während des Einsatzes bis zum endgültigen Versagen der Batterien ist dabei besonders von Interesse.

In Zusammenarbeit mit der MAN Truck & Bus SE soll die alterungsrelevante Mikrostrukturdegradation in Nutzfahrzeug-LIBs untersucht werden. Analysen der Anoden- und Kathodenmaterialen sowie Separatoren in Abhängigkeit des Alterungszustandes sollen hierbei Aufschluss über die Entwicklung verschiedenster Alterungsmechanismen geben. Ziel ist es, den Ursprung der Schädigungsmechanismen zu beschreiben und anhand dessen mögliche Verbesserungen an dem LIB System abzuleiten. Zur eingehenden mikrostrukturellen Charakterisierung werden dabei Analysen mittels Focused Ion Beam (FIB), Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und Atomsonde (APT) durchgeführt, um die Alterungsmechanismen bis auf atomarer Ebene zu verstehen.