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Elektromobilität Nissan arbeitet an höherer Batteriekapazität

| Redakteur: Christian Otto

Mit Hilfe einer neuen Analysemethode erforscht der OEM die Struktur von amorphem Siliziummonoxid, dem eine größere Speicherfähigkeit von Lithium-Ionen zugetraut wird. Das würde auch die Batterieleistung und damit die Reichweite von Elektroautos erhöhen.

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Nissan will mit seiner Forschung noch mehr Leistung aus den Elektrofahrzeug-Batterien holen.
Nissan will mit seiner Forschung noch mehr Leistung aus den Elektrofahrzeug-Batterien holen.
(Bild: Nissan )

Die Nissan Unternehmenstochter Nissan Arc Ltd. hat eine neue Analysemethode entwickelt, die die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien – und damit die Reichweite von Elektroautos – erheblich steigern soll.

Konkret untersucht die Methode die Struktur von amorphem Siliziummonoxid (SiO), die als Schlüssel für eine größere Kapazität künftiger Lithium-Ionen-Batterien gilt. Der neue Ansatz soll es den Forschern ermöglichen, die Elektrodenstruktur während der Ladezyklen besser zu verstehen.

Geringere Verschleißfähigkeit

Silizium (Si) 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 Siliziummonoxid (SiO) weist diese Verschleißanfälligkeit hingegen nicht auf.

Die Grundstruktur von amorphem SiO war bislang unbekannt, was die Verwendung für die Massenproduktion erschwerte. Die neue Methode ermöglicht nun ein präzises Verständnis der amorphen Strukturen von SiO. Sie basiert auf einer Kombination aus struktureller Analyse und Computer-Simulationen.

Zusammenarbeit mit Universitäten

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 bisherigen Ergebnisse basieren auf der gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsarbeit von Nissan Arc, der Universität Tohoku, dem nationalen Institut für Materialwissenschaften (NIMS) und dem japanischen Forschungsinstitut für Synchrotronstrahlung (JASRI).

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