Festelektrolyte auf Basis von Poly(ethylenoxid) (PEO) sind vielversprechende Kandidaten für Lithium-Metall-Festkörperbatterien, doch eine hohe Polymerkristallinität und unkontrollierbares Lithium-Dendritenwachstum schränken ihre praktische Anwendung erheblich ein. In dieser Arbeit haben Forscher der Technischen Universität München Succinonitril (SN) in einen PEO-Verbundelektrolyten eingebracht, um die Ionentransportdynamik und die Grenzflächenkompatibilität zu verbessern. Die Zugabe von 10 Gew.-% SN verringert die Kristallinität der PEO-Matrix, verdoppelt die Ionenleitfähigkeit um mehr als das Doppelte und ermöglicht einen kontinuierlichen, stabilen Zyklus über 500 Stunden in symmetrischen Lithiumzellen. Um Grenzflächenreaktionen im Nanobereich zu verfolgen, führte das Team Operando-Messungen mittels Scanning-Nanofokus-Weitwinkel-Röntgenstreuung (nWAXS) mit einer Strahlgröße im Submikrometerbereich durch. Die Echtzeitmessungen zeigten, dass Lithiumdendriten in dem modifizierten System erfolgreich unterdrückt wurden. Darüber hinaus erfasste nWAXS die kinetische Bildung der Festelektrolyt-Interphasenschicht (SEI) während des ersten elektrochemischen Zyklus und deckte auf, dass sich die wichtigen anorganischen Komponenten (LiF und Li₃N) zunächst auf der Seite des Polymerelektrolyten ablagern, bevor sie sich allmählich in Richtung der metallischen Lithiumanode ausbreiten. Dieser Mechanismus bildet eine robuste Schutzschicht, die einen parasitären Elektronentransfer verhindert und gleichzeitig einen gleichmäßigen Li⁺-Transport ermöglicht. Diese Studie liefert wichtige grundlegende Erkenntnisse zur Grenzflächendynamik und schafft eine vielseitige Plattform für die Echtzeit-Visualisierung von Grenzflächen in Festkörperbatterien.

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