Recent Insights into Rate Performance Limitations of Li-ion Batteries

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftÜbersichtsartikel (Review)BeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Christian Heubner - , Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)
  • Kristian Nikolowski - , Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)
  • Sebastian Reuber - , Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)
  • Michael Schneider - , Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)
  • Mareike Wolter - , Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)
  • Alexander Michaelis - , Professur für Anorganisch-Nichtmetallische Werkstoffe (gB/FG), Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (Autor:in)

Abstract

Increasing the fast charging capabilities and the driving range of electric vehicles are major goals in Li-ion battery research to accelerate mass market adoption and reduce greenhouse gas emissions. This requires a fundamental understanding of the performance limiting factors to enable a knowledge-based optimization of materials, electrode design and cell architectures. Herein, electrochemical fundamentals and recent insights concerning rate performance limitations of Li-ion batteries at the electrode level are reviewed and discussed from charge and mass transport perspectives. The application of straightforward analytical and semi-empirical models is highlighted in view of understanding specific performance limiting factors of electrodes for Li-ion batteries based on experimental investigations. The summarized insights are discussed regarding promising improvement strategies to approach the practical limits of liquid electrolyte-based Li-ion batteries.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)268-285
Seitenumfang18
FachzeitschriftBatteries and Supercaps
Jahrgang4
Ausgabenummer2
PublikationsstatusVeröffentlicht - Feb. 2021
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

Schlagwörter

  • battery, composite, electrode, fast charging, performance