Understanding battery electrodes by operando dilatometry
During charging and discharging of batteries, lithium (or sodium) ions travel between the electrodes. The release and uptake of ions leads to shrinkage or expansion of the electrodes, i.e. the electrodes “breath” during battery operation. This breathing can be followed by operando electrochemical dilatometry and is used here to study differences between Li-ion and Na-ion storage in hard carbons.
Das Laden und Entladen von Batterien ist mit dem Ein- und Ausbau von Lithium- (bzw. Natrium-)ionen in die Elektroden verbunden. Dies führt zu einer Ausdehnung oder Schrumpfung der Elektroden während des Batteriebetriebs. Die Elektroden „atmen““. Dieses Atmen kann mittels elektrochemischer Dilatometrie operando (d.h. während des Batteriebetriebs) untersucht werden und erlaubt Rückschlüsse auf das Speicherverhalten der Elektroden. In dieser Arbeit wurden so Unterschiede zwischen der Einlagerung von Lithium- und Natriumionen in Kohlenstoffmaterialien nachgewiesen.
In Situ (Operando) Electrochemical Dilatometry as a Method to Distinguish Charge Storage Mechanisms and Metal Plating Processes for Sodium and Lithium Ions in Hard Carbon Battery
Electrodes.
Escher, G. A. Ferrero, M. Goktas, P. Adelhelm
Advanced Materials Interfaces, 2021 (in press)