LG Energy Solution und die Seoul National University haben untersucht, wie sich die Stabilität von Lithium-Mangan-reichen Batterien verbessern lässt. Im Mittelpunkt standen Gasbildung und Kapazitätsverlust bei großen Zellen für Elektrofahrzeuge. Eine optimierte LMR-Zelle der 40-Ah-Klasse behielt nach 883 Ladezyklen noch 92,2 Prozent ihrer ursprünglichen Energie. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht.
Sauerstoffreaktionen beeinflussen die Zellstabilität
LMR-Kathoden basieren vor allem auf Mangan und kommen ohne Kobalt aus. Ein Problem entsteht, wenn oxidierter Sauerstoff beim Entladen nicht vollständig in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Dadurch können strukturelle Schäden und Gas entstehen.
Die Versuche zeigen einen Zusammenhang mit den Spannungsgrenzen. Eine Absenkung der oberen Ladespannung von 4,6 auf 4,3 Volt erhöhte die Reduktion oxidierten Sauerstoffs von 86 auf 97 Prozent. Bei einer Entladeschlussspannung von 2,0 statt 3,0 Volt kehrte der Sauerstoff nahezu vollständig in seinen Ausgangszustand zurück.
Angepasster Spannungsbereich für 40-Ah-LMR-Zellen
Auf Basis der Ergebnisse passten die Entwickler den Spannungsbereich und die Formierung von 40-Ah-Zellen an. Eine niedrigere Formierungstemperatur sollte zudem die Gasbildung begrenzen.
Nach 883 Lade- und Entladezyklen verfügten die Zellen noch über 92,2 Prozent ihrer anfänglichen Energie. LG Energy Solution sieht darin eine Grundlage für größere LMR-Zellen in Elektroautos.
Quelle:
https://news.lgensol.com/company-news/press-releases/5222
