Charakterisierung und Qualitätskontrolle von Rohstoffen Die Pulver aus denen Batterien sind

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Um bei Batterien Zuverlässigkeit, hohe Kapazitäten und Langlebigkeit zu optimieren, ist eine Materialcharakterisierung entlang der kompletten Prozesskette notwendig [1]. Einen wichtigen Ausschnitt aus diesem Prozess bildet die Pulveranalyse der Rohstoffe.

Mehr denn je ist das Thema Energiespeicherung ein Top-Thema – der Gegenwart und der Zukunft. Der stetig steigende Energiebedarf der Menschheit, weltweite Krisen und Rohstoffmangel tragen dazu ebenso bei wie der Klimawandel und die Suche nach alternativen, klimaschonenderen Möglichkeiten der Energiegewinnung. Technologien wie Elektromobilität fußen auf leistungsstarken Batterien. Grundlage für eine gute Batterie und ein tieferes Verständnis, um Prozesse faktenbasiert zu optimieren, bildet die Qualitätssicherung der Rohstoffe. Pulverförmige Rohstoffe für die Batterieherstellung sind komplex, denn nicht nur die chemischen Eigenschaften, auch der physikalische Zustand ist entscheidend für den Herstellprozess. So liegen die Pulver meist agglomeriert oder gar aggregiert vor, je nach Synthese und/oder Lagerung. Dies beeinflusst die Weiterverarbeitung deutlich, die u. a. auch die Pulverförderung und -dosierung beinhaltet.

Aktivmaterialien können monomodal oder als breitere bzw. sogar multimodale Partikelgrößenverteilung vorliegen. Zu große oder zu kleine Partikel können nicht nur die spätere Packung in der Elektrode und damit die elektrochemischen Eigenschaften der Batterie negativ beeinflussen, sondern auch die Verarbeitbarkeit, Fließfähigkeit und Kompaktierbarkeit verändern [2].