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05.08.2020 | Batterie | Nachricht | Onlineartikel

KIT stellt neues Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien vor

Autor:
Patrick Schäfer
1 Min. Lesedauer

Forscher am KIT haben ein neues Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Batterien der nächsten Generation könnten Lithium-Lanthan-Titanat mit Perowskit-Kristallstruktur nutzen.

Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben ein neues Anodenmaterial für besonders sichere und langlebige Hochleistungszellen entdeckt. Die Steigerung von Energiedichte, Leistungsdichte, Sicherheit und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien soll durch das Anodenmaterial Lithium-Lanthan-Titanat mit Perowskit-Kristallstruktur (LLTO) ermöglicht werden. Dies wurde am Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS) des KIT gemeinsam mit Wissenschaftlern der Jilin-Universität in Changchun (China) erforscht. Demnach wiesen LLTO-Anoden im Vergleich zu kommerzialisierten LTO-Anoden ein niedrigeres Elektrodenpotenzial auf, was zu einer höheren Zellspannung und eine höhere Kapazität führt. Das soll die Leistung der Batterien verbessern, ohne dass eine Verkleinerung der Partikel von der Mikrometer- auf die Nanometerskala erforderlich ist.

Auch die Laderate konnte gesteigert werden. Wie die Studie der Forscher des KIT und ihrer Kooperationspartner zeigt, ermöglichen bei perowskitstrukturiertem LLTO selbst Partikel von einigen Mikrometern eine höhere Leistungsdichte und eine bessere Laderate als LTO-Nanopartikel. Dies führt das Forscherteam auf sogenannte pseudokapazitive Eigenschaften von LLTO zurück. "Dank der größeren Partikel ermöglicht LLTO prinzipiell einfachere und kostengünstigere Verfahren der Elektrodenherstellung", erläutert Professor Helmut Ehrenberg, Leiter des IAM-ESS des KIT. Die Studie wurde in der Zeitschrift "Nature Communications" veröffentlicht.

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