Toyota entwickelt neue Analysemethode für Lithium-Ionen-Batterien

Ziel der Forschungen sind eine höhere Kapazität und eine längere Batterielebensdauer, um die Reichweite bei Plugin-Hybridfahrzeugen und Elektrofahrzeugen zu vergrößern.
Lithium-Ionen-Batterien nutzen ein Metalloxid in der Kathode, ein Karbonmaterial in der Anode und einen organischen Elektrolyt. Beim Aufladen der Batterie fließen die Lithium-Ionen im Elektrolyt von der Kathode zur Anode, beim Entladen ist es genau umgekehrt. Dadurch entsteht ein elektrischer Stromfluss.
Die Beweglichkeit der Lithium-Ionen spielt also eine wesentliche Rolle bei der Funktion der Batterie. Bei den Lade- und Entladevorgängen kommt es zu einer bislang ungeklärten Ablenkung der Bewegungswege der Lithium-Ionen. Diese Abweichungen begrenzen sowohl die Maximal- als auch die Dauerleistung der Batterie.

Methode nutzt hochintensive Röntgenstrahlen und einen neuen Elektrolyten
Eine Untersuchung dieser Abläufe innerhalb des Elektrolyten war bislang nicht möglich. Die neue Beobachtungsmethode, die Toyota Central R&D Labs mit Nippon Soken und vier Universitäten entwickelt hat, nutzt hochintensive Röntgenstrahlen und einen neuen Elektrolyten mit schweren Elementen. Auf diese Weise lässt sich das Verhalten der Lithium-Ionen im Elektrolyt in Echtzeit beobachten.

Toyota will nun dieses Verhalten innerhalb der Batterie untersuchen und die Abläufe genau analysieren. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse sollen künftig Materialien und Strukturen optimiert werden.

05.12.2016 | Quelle: Toyota | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH