Aufgrund ihrer hohen Energie- und Leistungsdichte zählen Lithium-Ionen Batterien (LiB) zu den Schlüsseltechnologien für eine Dekarbonisierung im Verkehrs- und Energiesektor. Für Elektrofahrzeuge ist neben einer hohen Reichweite und Sicherheit auch eine hohe Lebensdauer der Batterien von großer Bedeutung, nicht zuletzt um Kosten zu sparen und Rohstoffe zu schonen. Lithium-Ionen Batterien zeigen im Einsatz – während des zyklischen Be- und Entladens einen Verlust an Kapazität. Die dieser Alterung zugrunde liegenden Mechanismen sind seit längerem Gegenstand intensiver Forschung – aufgrund der Komplexität bestehen jedoch noch erhebliche Wissenslücken. Dies gilt besonders für neuartige Zellchemien mit hohen Nickelgehalten in der Kathode oder siliziumhaltigen Anoden.
Im Vortrag wird am Beispiel einer 18650er-Rundzelle ein komplementärer Workflow zur Aufklärung von Alterungsphänomenen in Lithium-Ionen Batterien vorgestellt. Gezeigt werden unter anderem materialanalytische post-mortem Untersuchungen (Licht- und Rasterelektronenmikroskop, CT, XRD-Analysen), die mit elektrochemischen Tests wie z.B. stromratenabhängigen Kapazitätsmessungen und Elektrochemischer Impedanz Spektroskopie (EIS) korreliert werden.