Neue Anode bei Batterien von Toshiba Reichweite von 320 km nach Ladezeit von sechs Minuten

Lithium-Ionen-Batterie mit Titan-Nioboxid-Anode von Toshiba.
Lithium-Ionen-Batterie mit Titan-Nioboxid-Anode von Toshiba.

Toshiba verwendet ein neues Anodenmaterial und verdoppelt somit die Anodenkapazität. Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien verdreifacht sich dadurch die Reichweite des Elektrofahrzeugs nach einer sechs-minütigen Schnellladung.

Toshiba hat die Entwicklung der nächsten Generation von wieder-aufladbaren Batterien angekündigt. Für die Weiterentwicklung der existierenden SCiB-Batterie hat Toshiba ein Titan-Nioboxid-Anodenmaterial entwickelt, das die doppelte Lithium-Speicherkapazität nach Volumen aufweist, als beim Einsatz von Graphit-basiertem Anodenmaterial. Der Batteriehersteller hat für den Einsatz ein Verfahren zur Synthese, zur Auflösung von Kristallen aus Titan-Nioboxid und zur effizienten Speicherung von Lithium-Ionen in der Kristallstruktur entwickelt.

Die Lithium-Ionen-Batterie weist eine hohe Energiedichte auf und ermöglicht einem Elektroauto mit einer 32 kWh-Batterie im JC08-Testzyklus nach einer Schnellladung von nur sechs Min. eine Reichweite von 320 km – dreimal so weit, als es mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien möglich ist.

Die neue Batterie bietet eine schnelle Aufladecharakteristik. Zudem wird es bei der Titan-Nioboxid-Anode als unwahrscheinlich angesehen, dass während des schnellen Aufladens oder beim Aufladen bei kalten Temperaturen Lithium-Metall-Abscheidungen auftreten, die bislang eine Batterieverschlechterung und interne Kurzschlüsse verursachten.

Die neue Lithium-Ionen-Batterie erreicht über 90 Prozent der Anfangskapazität nach 5000 Lade-/Entladezyklen und ermöglicht eine schnelle Wiederaufladung von nur zehn Min. bei Temperaturen von -10 °C.

Die ersten 50 Ah-Prototypen haben folgende Erwartungen erfüllt:

  • Lange Lebenszeit
  • Niedertemperatureinsatz
  • Sicherheit
  • Schnelle Wiederaufladeeigenschaften

Toshiba ist überzeugt, dass durch die Steigerung von Reichweite und Leistungsfähigkeit ein entscheidender Vorstoß der Elektromobilität gelingen wird. Das Unternehmen möchte die Leistungsfähigkeit der neuen Batterie weiter optimieren und im Jahr 2019 auf den Markt bringen. Ein Teil der Forschungsarbeit wurde von Japans »New Energy and Industrial Technology Development Organization« (NEDO) unterstützt.