Forscher des Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben erfolgreich eine Lithium-Metall-Batterie-Art mit 3D-Druck hergestellt. Diese soll eine längere Lebensdauer und eine höhere Energiedichte versprechen. Wir stellen die bisher bekannten Information dazu vor.
Forscher des Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben laut china.org.cn eine additiv gefertigte Lithium-Metall-Batterie-Art entwickelt, die eine längere Lebensdauer und mehr Energiedichte verspricht. Die Forscher gehen davon aus, dass die Lithium-Metall-Batterien aufgrund potenziell höherer Energiedichte die Hochenergiebatterie der nächsten Generation darstellen werden. Die Engpässe beim Wachstum von Lithiumdendriten und der niedrige Coulomb-Wirkungsgrad sollen jedoch zu einer schlechten Zyklierbarkeit und einer niedrigen Energiedichte führen, was die Anwendungsbereiche der Batterie wieder einschränkt.
3D-gedruckte Anode aus porösen LiFePO4-Gittern
Mit 3D-Druck haben die Forscher Gerüste auf Titancarbidbasis für Lithium-Metall zur Abscheidung als Kathode hergestellt. Sie erreichten eine hervorragende Flächenkapazität von 30 Milliamperestunden pro Quadratzentimeter und eine Zykluslebensdauer von über 4.800 Stunden ohne Bildung von Lithiumdendriten. Die elektrochemische Leistung der Batterie wurde effektiv durch eine 3D-gedruckte Anode aus porösen Lithiumeisenphosphat (LiFePO4)-Gittern mit einer Massenbeladung von 171 mg pro Quadratzentimeter verbessert.
Die Studie, die in der Fachzeitschrift Energy Storage Materials veröffentlicht wurde, zeigt eine praktikable Strategie für die Entwicklung von Batterien mit langer Lebensdauer und hoher Energiedichte.
Weitere 3D-Druck-Beispiele aus der Batteriefertigung
Im März 2022 haben wir darüber berichtet, dass das Unternehmen Sakuu einen wichtigen Meilenstein beim 3D-Druck von Lithium-Metall-Festkörperbatterien erreicht hat. Das US Department of Energy investiert ebenfalls in die Forschungen zum 3D-Druck für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Und schon im Vorjahr meldete das Unternehmen Blackstone Resources seine Fortschritte beim 3D-Druck von Lithium-Ionen-Festkörperbatterien.
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