Litium-metall-batterier är ett av många lovande koncept för kommande batterier. Med litium i anoden, istället för grafit, och någon sorts metall i katoden kan man enligt Chalmersforskarna få tre till fem gånger så hög energitäthet som i litiumjon-batterier. Men det är ett problem att litium inte uppför sig som man vill varken vid upp- eller urladdning: det bildar lätt ojämnheter på ytan som sänker tätheten och i värsta fall till och med orsakar kortslutning i battericellen.

Nu har forskarna från Chalmers lyckats följa den här uppbyggnaden i realtid, med hjälp av en specialpreparerad battericell och schweizisk röntgentomografi.

– För att tekniken ska kunna användas i nästa generations batterier behöver vi se hur en cell påverkas av till exempel strömtäthet, valet av elektrolyt eller antalet upp- och urladdningar. Nu har vi ett verktyg för att göra det, säger Chalmersfysikern Matthew Sadd.

Nu siktar forskarlaget på att testa tekniken på andra batterityper. Förhoppningen är att den nödvändiga röntgentekniken på sikt även ska finnas på närmare håll, till exempel på det svenska MAX IV-laboratoriet i Lund, som är en nationell forskningsanläggning för avancerad röntgenteknik.

Studien publicerades i tidningen Nature i artikeln Investigating microstructure evolution of lithium metal during plating and stripping via operando X-ray tomographic microscopy.