Reichweite von Elektroautos steigern Nissan entwickelt Analysemethode für hohe Batteriekapazität

Nissan gelang ein wichtiger Schritt für die Entwicklung neuer Lithium-Ionen-Batterien.
Nissan gelang ein wichtiger Schritt für die Entwicklung neuer Lithium-Ionen-Batterien.

Nissan Arc hat zusammen mit der Universität Tohoku, dem nationalen Institut für Materialwissenschaften und dem japanischen Forschungsinstitut für Synchrotronstrahlung eine neue Analysemethode entwickelt, die die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien steigert.

Die Analysemethode untersucht die Struktur von amorphem Siliziummonoxid (SiO), die als Schlüssel für eine größere Kapazität zukünftiger Lithium-Ionen-Batterien gilt. Die Methode bietet die Möglichkeit, die Elektrodenstruktur während der Ladezyklen besser zu verstehen.

Silizium kann im Vergleich zu üblichen kohlenstoffbasierten Materialien größere Mengen an Lithium aufnehmen, besitzt in kristalliner Form aber eine Struktur, die während der Ladezyklen verschleißt und damit die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt. Amorphes SiO weist diese Verschleißanfälligkeit hingegen nicht auf.

Allerdings war die Grundstruktur von amorphem SiO bislang unbekannt, was den Einsatz für die Massenproduktion erschwerte. Die neue Methode ermöglicht nun ein präzises Verständnis der amorphen Strukturen von Siliziummonoxid. Sie basiert auf einer Kombination aus struktureller Analyse und Computer-Simulationen. Die atomare Struktur von SiO wurde bisher als inhomogen betrachtet, die präzise Anordnung der Atome war Gegenstand der Diskussionen. Die neuen Erkenntnisse zeigen, dass seine Struktur die Speicherung einer großen Anzahl von Lithium-Ionen ermöglicht, was wiederum zu einer höheren Leistungsfähigkeit der Batterien führt.

„Die Erfindung dieser neuen Analysemethode ist ein wichtiger Schritt für die Entwicklung der nächsten Generation leistungsfähiger Lithium-Ionen-Batterien“, erläutert Takao Asami, Senior Vice President von Nissan und Präsident von Nissan Arc und ist sich sicher: „Das wird zweifellos eine unserer Kerntechnologien. Durch die Anwendung der Analysemethode in Forschung und Entwicklung werden wir sicher zur höheren Reichweite künftiger Elektrofahrzeuge beitragen.“