Neue Materialien für Lithiumakkus

Synthesereaktor am ZSW. Foto: ZSW
Synthesereaktor am ZSW. Foto: ZSW

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat zwei neue Aktivmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien vorgestellt, die Batterien sicherer und Leistungsfähiger machen sollen.

Das erste neue Material, Lithium-Mangan-Phosphat, hat laut ZSW zum einen gute Energiedichte. Damit kann erstmals mehr als ein Elektron pro Übergangsmetall (hier Mangan) ausgenutzt werden, was neben einer hohen Speicherdichte auch eine hohe Zellspannung verspricht. Der eigentliche Vorteil sei aber die hohe Sicherheit. Das Material hat sich vor allem bei Überladung als äußerst resistent erwiesen. Das Phosphat wird als positive Elektrode verwendet. Als negative wird dagegen das zweite neue Material, mesopröses Titanoxid, verwendet.

Dieses zeichnet sich durch eine schnelle Ladefähigkeit und Temperaturbeständigkeit von bis zu – 40 °C aus. Zudem sei es preisgünstig und nicht toxisch, berichtet das ZSW, das dass Titanoxid zusammen mit der Universität Ulm entwickelt hat. „Wir wollen das Potenzial neuer Batteriematerialien für die Anwendung so früh wie möglich einschätzen. Dafür testen wir sie im kompletten Zellverbund mit all den unvorhergesehenen Wechselwirkungen“, sagt Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens, Leiterin des ZSW-Fachbereichs Akkumulatoren Materialentwicklung. Das ZSW ist mit einer eigenen Batteriezellenfertigung ausgestattet, die es auch Industriepartnern zur Nutzung anbietet, damit diese neue Zellen zu Testzwecken produzieren können. (jg)