Research Group Dr. Montaha Anjass

Mikroskopie

Materialien hochpräzise zu betrachten und deren Veränderung bei diversen Einflüssen in Echtzeit zu beobachten, ist eine Hauptaufgabe der Mikroskopie. Die Lichtmikroskopie wird verwendet, um Materialien im Inneren des Elektrolyten in Echtzeit zu untersuchen. Sie bietet die einzige Möglichkeit, Prozesse in Echtzeit in realistischen Umgebungen zu beobachten. Diese Technik wird beispielsweise für die Untersuchung der Lithiumabscheidung genutzt – unter vergleichbaren Bedingungen wie in realen Zellen.

Die Rasterelektronenmikroskopie ist ein vielseitiges Werkzeug zur Untersuchung von Materialien mit hoher Auflösung. Bei Batterie-Materialien wird der Fokus auf luftempfindliche Materialien gelegt, die mit einem speziellen Transfersystem übertragen werden.

Mechanische Messungen

Während des Einlagerns und des Herausnehmens von Lithium bilden sich mechanische Spannungen in Elektrodenmaterialien. Diese Belastungen können zu Schäden führen und somit ist eine Messung dieser Spannungen hilfreich für die Beurteilung der Zuverlässigkeit des Materials. Ein effektiver Weg zur Durchführung solcher Experimente ist die Substratkrümmungsmethode, bei der ein dünner Film auf einem Träger – dem Substrat – betrachtet wird. Wenn der Film mechanische Spannungen erfährt, biegt sich der Verbund aus Elektrodenfilm und Substrat geringfügig durch. Durch Messen der Substratkrümmung können die Spannungen im Elektrodenfilm berechnet werden. Am HIU besteht die einzigartige Möglichkeit, solche Messungen auf der Grundlage von Partikelverbundelektroden durchzuführen wie sie in richtigen Batterien verwendet werden.