Multi-level X-ray computed tomography (XCT) investigations of commercial lithium-ion batteries from cell to particle level
- Adopting X-ray computed tomography (XCT) for ex-situ characterization of battery materials has gained interest in the past decade. The main goal of this paper is to demonstrate the effectiveness of several X-ray computer tomography techniques to study commercial batteries. General guidelines are provided to select the most suitable imaging equipment and parameters for investigations of lithium-ion batteries, spanning the length scales from cell to electrode, down to particle level. Relevantly, such parameters would also be suitable for operando experiments. Safety mechanisms and manufacturing inconsistencies at cell level as well as defects and inhomogeneity in cathode and anode is illustrated and quantified. Furthermore, relation of beam energy and sample-detector-distance on contrast retrieved from attenuation and phase shift is inspected using Synchrotron XCT.
Autor*innen: | Shahabeddin DayaniORCiD, Henning MarkötterORCiD, Anita SchmidtORCiD, Martinus Putra WidjajaORCiD, Giovanni BrunoORCiD |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Journal of Energy Storage |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2023 |
Organisationseinheit der BAM: | 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher |
3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher / 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien | |
8 Zerstörungsfreie Prüfung | |
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.0 Abteilungsleitung und andere | |
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung | |
Verlag: | Elsevier Ltd. |
Jahrgang/Band: | 66 |
Erste Seite: | 107453 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik |
Freie Schlagwörter: | Lithium-ion battery; Non-destructive testing; Synchrotron X-ray computed tomography; X-ray computed tomography |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Energie |
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung | |
DOI: | 10.1016/j.est.2023.107453 |
ISSN: | 2352-152X |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 22.05.2023 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 05.06.2023 |