29.04.2025 von Aileen Sammler

Kalorimetrie und thermodynamische Modellierung von Batterien mit Analysegeräten von NETZSCH

Im Kern des Projektes BatgasMod stand die Modellierung der Zersetzung des Batterieelektrolyten und der damit verbundenen Gasbildung im Laufe der Batterienutzung durch Alterungsprozesse. Die notwendige Parametrierung erfolgte durch elektrochemisch-kalorimetrische Messungen.

In einer der letzten Ausgaben der GIT Labor-Fachzeitschrift präsentiert ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Ergebnisse des Projekts BatgasMod, das sich mit der Zersetzung von Batterieelektrolyten und der damit verbundenen Gasbildung während des Alterungsprozesses von Lithium-Ionen-Batterien befasst. Eine zentrale Analysenmethode dieser Studie war die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC), bei der auch Analysegeräte von NETZSCH zur Anwendung kamen.​

Durch den Einsatz der NETZSCH DSC-Technologie konnten die Forscher die Wärmekapazitäten von Ethylencarbonat (EC) und Ethylmethylcarbonat (EMC) in einem deutlich erweiterten Temperaturbereich bestimmen.

Die präzisen Messungen dienten als Grundlage für die thermodynamische Modellierung unter Verwendung der Software Thermo-Calc. Damit war es möglich, eine genaue Simulation der Alterungsprozesse und Gasbildungsmechanismen zu erstellen.

Die Studie untersuchte zudem den Einfluss von Additiven wie Vinylencarbonat und Fluorethylencarbonat auf die Gasbildung und die kalendarische Alterung der Batteriezellen. Die Resultate tragen signifikant zur Erlangung neuer Erkenntnisse hinsichtlich der Entwicklung sicherer und langlebiger Batterien bei.

Für detaillierte Informationen und weiterführende Daten lesen Sie den vollständigen Artikel online bei Wiley Analytical Science:​

Bildquelle: Labor im Institut für Angewandte Materialien – Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

DANKSAGUNG

Vielen Dank an die Autoren Carlos Ziebert und Hans Jürgen Seifert vom Institut für Angewandte Materialien-Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Karlsruhe. 

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