Kwaliteitszorg voor batterijmaterialen

Het ontwerpen van nieuwe-energievoertuigen met het oog op prestaties en kosten begint bij de batterijtechnologie. De ontwikkeling van nieuwe actieve materialen voor de kathode, anode en separator is essentieel om de capaciteit, het laadgedrag en de levensduur te verbeteren en tegelijkertijd de kosten in de hand te houden. Voor grafietanodematerialen zijn porositeit en een gemakkelijke bereiding essentieel voor het ontladingsgedrag. Hoewel toevoeging van silicium aan de anode de energiedichtheid kan verhogen, is het noodzakelijk de levensduur te controleren en te beheersen. Elektronen- en röntgenmicroscopie-oplossingen van ZEISS bieden de nodige beeldvormings- en analytische mogelijkheden om de relevante materiaaleigenschappen te bepalen - essentieel voor de verdere verbetering van de prestaties en veiligheid van batterijen.

De prestaties van batterijen veranderen tijdens hun levensduur, en het is van cruciaal belang deze longitudinale verouderingseffecten te begrijpen. Onder een microscoop kan men waarnemen dat het laden en ontladen chemische en structurele veranderingen teweegbrengt die de elektrodematerialen veranderen. Herhaaldelijk opzwellen en inkrimpen van de batterij leidt tot scheurgroei, leegteontwikkeling, verlies van mechanische stabiliteit en elektrische connectiviteit, en dus capaciteitsverlies of falen van de cel. ZEISS elektronenmicroscopie maakt het mogelijk de elektrische eigenschappen op microscopische schaal in kaart te brengen, waardoor een "geleidingskaart" van de actieve batterijmaterialen kan worden gemaakt.