In situ Methoden

In situ Untersuchungen von wiederaufladbaren Batterien am Synchrotron erlauben die quantitative Betrachtung von strukturellen Veränderungen während des Ladens und Entladens. Vor allem die Variation von Gitterparametern, Ausbildung spezieller Mikrostrukturen, Einzel- oder Mehrphasenmechanismen und sogar Atompositionen können mit hoher Genauigkeit untersucht werden. Dies erlaubt einen detailierten Einblick in die Prozesse während der elektochemischen Zyklierung. Daher führen wir in situ Röntgenbeugungsuntersuchungen an der Beamline P02.1 an PETRA III (DESY/Hamburg) und an der Beamline MSPD (ALBA/Barcelona) durch. In den vergangenen Jahren wurde unser Aufbau weiter optimiert, sodass jetzt die gleichzeitige Messung mehrerer Proben mittels eines patentieren Probenhalters möglich ist (Abbildung 1). Zusätzlich erlauben speziell angepasste Programme und Skripte automatische Strukturverfeinerung der Pulverdaten, sowie Datenaufbereitung und –zusammenfassung.

 

 

Figure 1: Messaufbau (links) und Wasserfalldiagramm der Pulverdiffractogramme während des electrochemischen Zyklieren (rechts).

 

Kontaktperson:

Dr. Lars Giebeler

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Publikationen:

Herklotz, M., Scheiba, F., Hinterstein, M., Nikolowski, K., Knapp, M., Dippel, A. C., … Ehrenberg, H. (2013). Advances in in situ powder diffraction of battery materials: A case study of the new beamline P02.1 at DESY, Hamburg. Journal of Applied Crystallography, 46(4), 1117–1127.

Patente:

DE10214211901B3 - Batterieträger