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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-592717

Quantification of the Deep Discharge Induced Asymmetric Copper Deposition in Lithium‐Ion Cells by Operando Synchrotron X‐Ray Tomography

  • AbstractLithium‐ion cells connected in series are prone to an electrical safety risk called overdischarge. This paper presents a comprehensive investigation of the overdischarge phenomenon in lithium‐ion cells using operando nondestructive imaging. The study focuses on understanding the behavior of copper dissolution and deposition during overdischarge, which can lead to irreversible capacity loss and internal short‐circuits. By utilizing synchrotron X‐ray computed tomography (SXCT), the concentration of dissolved and deposited copper per surface area is quantified as a function of depth of discharge, confirming previous findings. The results also highlight for the first time a nonuniform distribution pattern for copper deposition on the cathode. This research provides insights for safer battery cell design.

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Autor*innen:Shahabeddin DayaniORCiD, Henning MarkötterORCiD, Jonas Krug von NiddaORCiD, Anita SchmidtORCiD, Giovanni Bruno
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Materials Technologies
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.6 Elektrochemische Energiematerialien
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley
Aufsatznummer:2301246
Erste Seite:1
Letzte Seite:7
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Freie Schlagwörter:Computer Tomography; Copper Deposition; Deep Discharge; Lithium Ion Batteries; Litium Ion Cells
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Energie
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung
DOI:10.1002/admt.202301246
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-592717
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:02.01.2024
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:02.01.2024
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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