Images de batteries lithium-ion et évaluation de la constriction du courant à l'aide de Dragonfly
Les batteries lithium-ion jouent un rôle de plus en plus important et nécessitent un contrôle de la qualité rigoureux ainsi qu'une amélioration de leurs propriétés. Un des problèmes rencontrés est la constriction du courant qui peut se produire aux interfaces des électrolytes solides. La possibilité unique d'imager les composants de la batterie avant et après décharge offre l'occasion d'évaluer et de quantifier des effets tels que la constriction du courant, comme démontré dans cette étude. Les pores résultant du frittage éclair de l'électrolyte céramique sont quantifiés sur les images, ce qui souligne la nécessité d'améliorer les méthodes de frittage.
L'auteur principal de ces travaux était Aly Badran, de l'Université du Colorado à Boulder. Selon Aly, « Dragonfly « Cela a été utile ici pour enregistrer ou aligner les balayages avant et après la sortie, afin d'identifier les changements exacts et de quantifier ces changements volumétriquement. »
Présentation vidéo
Publication
Aly Badran, Thomas Clemenceau, Niriaina Andriamady, David Marshall et Rishi Raj, Constriction du courant du transport des ions Li à travers l'interface métal lithium-électrolyte céramique : imagerie par tomographie aux rayons X. MRS Communications, 2021, 11 , 283–287 ( https://doi.org/10.1557/s43579-021-00027-x ).
Mots-clés : lithium-ion, batterie, stockage d’énergie, microscopie à rayons X, tomographie aux rayons X
Images
Figure 1 : Cellule de batterie lithium-ion avant le cycle de décharge. Configuration Cu-Li-LLZO-Li-Cu.
Figure 2 : Analyse de la porosité du matériau interne de l'électrolyte céramique LLZO.
Figure 3 : Visualisation de la même cellule avant et après décharge complète – notez l'anode complètement épuisée.
Figure 4 : Carte de couleurs d'épaisseur montrant la variation d'épaisseur de l'anode.