{"id":4673,"date":"2020-06-30T13:13:24","date_gmt":"2020-06-30T18:13:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.arbin.com\/?p=4673"},"modified":"2023-02-20T09:40:36","modified_gmt":"2023-02-20T15:40:36","slug":"verwendung-einer-drei-elektroden-zelle-bei-batterietests","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dev.arbin.com\/de\/verwendung-einer-drei-elektroden-zelle-bei-batterietests-html","title":{"rendered":"Verwendung einer Drei-Elektroden-Zelle bei Batterietests"},"content":{"rendered":"
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Batterien haben in der Regel zwei Elektroden: Anode und Kathode. W\u00e4hrend der Lade- und Entladezyklen wandern die Ionen durch den Separator zu einer der beiden Elektroden und setzen dabei Energie frei. <\/span><\/p>\n\n\n\n

Batteriepr\u00fcfzellen k\u00f6nnen so gebaut werden, dass sie eine dritte Elektrode enthalten. Diese wird als Referenzelektrode (RE) bezeichnet. Die RE erm\u00f6glicht eine bessere Analyse der Batterieleistung, da sie die Testergebnisse zwischen Anode und Kathode entkoppelt.<\/span><\/p>\n\n\n\n

Bei der Erforschung von Batteriematerialien erm\u00f6glicht die Verwendung einer Referenzelektrode (RE) den Forschern, den Beitrag der einzelnen Komponenten der Zelle zu ihrer Gesamtleistung zu messen und zu differenzieren. Mit Hilfe von Drei-Elektroden-Experimenten l\u00e4sst sich feststellen, welche Elektrode (Anode oder Kathode) die Leistung der Zelle bei Langzeittests begrenzt. Es ist wichtig zu ermitteln, wie jede einzelne Elektrode unter verschiedenen Testbedingungen zur Zelldegradation beitr\u00e4gt, anstatt blind mit einer oder beiden zu experimentieren.<\/p>\n\n\n\n

Warum ist das wichtig?<\/b><\/p>\n\n\n\n

Die meisten alle<\/em> Elektrochemische Experimente und Batterietests erm\u00f6glichen ein besseres Verst\u00e4ndnis der Zelle, wenn die Ergebnisse von Anode und Kathode durch Verwendung einer Referenzelektrode entkoppelt werden k\u00f6nnen. Dies gilt auch f\u00fcr Anwendungen, die traditionell als \"industriell\" bezeichnet werden. Die dynamischen Lade-Entlade-Profile und Schnellladesimulationen, die mit kommerziellen Ger\u00e4ten und Elektrofahrzeugen in Verbindung gebracht werden, k\u00f6nnen im Vergleich zu Konstantstromzyklen mit niedriger Rate eine einzigartige Leistung aus einer Batterie herausholen.<\/p>\n\n\n\n

Die Dreielektrodenpr\u00fcfung ist auch f\u00fcr die Bewertung der Batteriesicherheit von Vorteil. Minter und Juarez-Robles heben hervor, dass die Schnellladung, die eine sehr gefragte Eigenschaft f\u00fcr Elektrofahrzeuge ist, einen gro\u00dfen Bedarf an der Erkennung und \u00dcberwachung von Lithiumplattierungen auf einer Zellanode schafft. (Minter RD, Juarez-Robles D, et al. 2018 J Vis Exp., (135):57735) Dies l\u00e4sst sich am besten mit einer Drei-Elektroden-Zelle w\u00e4hrend der Pr\u00fcfung erreichen.<\/p>\n\n\n\n

Ein grundlegendes Ziel der Batterieforschung ist die Entwicklung von Zellen, die eine lange Lebensdauer haben. Dies ist besonders wichtig f\u00fcr Elektrofahrzeuge und Netzspeicheranwendungen, bei denen die kommerziellen Zellen und Batteriepacks Tausende von Zyklen und bis zu 10 Jahre lang halten m\u00fcssen. Mit Hilfe von Drei-Elektroden-Tests k\u00f6nnen die Forscher den begrenzenden Faktor in ihrer Zelle ermitteln und sich auf die Bereiche konzentrieren, in denen Verbesserungen am dringendsten erforderlich sind.<\/p>\n\n\n\n

Wie die Referenzelektrode in verschiedenen Testsituationen verwendet wird<\/b><\/p>\n\n\n\n