Chicago, USA - Forscher an der Pritzker School of Molecular Engineering der University of Chicago haben in Zusammenarbeit mit Thermo Fisher Scientific entdeckt, dass die Manipulation der Textur von Metallen wie Lithium und Natrium die Batterieleistung erheblich steigern kann. Die in der Fachzeitschrift Joule veröffentlichte Studie zeigt, dass die Optimierung der Metalltextur die Ratenfähigkeit einer Batterie in Festkörperbatterien mit Lithiummetall um fast das Zehnfache verbessern kann.
Die ideale Textur für eine Batterieanode ermöglicht es Atomen, sich schnell entlang der Oberflächenebene zu bewegen, was ein schnelleres Laden und Entladen ermöglicht. Das Team stellte fest, dass das Hinzufügen einer dünnen Siliziumschicht zwischen Lithiummetall und dem Stromabnehmer dazu beitrug, die gewünschte Textur zu erzeugen. Dies wurde durch die Kopplung des Fräsens in einem Plasma-Fokus-Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskop (PFIB-SEM) mit der Elektronenrückstreubeugungs-Kartierung (EBSD) erreicht.
Das Forschungsteam arbeitet nun mit dem Frontier Research Laboratory von LG Energy Solution zusammen, um die Technologie zu kommerzialisieren. Zukünftige Forschungen werden sich auf die Reduzierung des während der Tests verwendeten Drucks konzentrieren, um Industriestandards zu erfüllen, und auf die Untersuchung der Auswirkungen der Textur auf Natrium, eine potenzielle Alternative zu Lithium. Laut Forschern könnte die Verwendung von Natrium als Batterieanode in Festkörperbatterien zu einem bedeutenden Durchbruch in der zukünftigen Energiespeicherung führen.