GS Yuasa feilt an Akkus mit Siliziummetall-Elektrode

Batteriehersteller GS Yuasa hat nach eigenen Angaben eine negative Elektrode auf Siliziummetall-Basis entwickelt, die zu einer höheren Energiedichte und längeren Lebenszyklen führt. Damit lasse sich die Energiedichte um das Dreifache im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien steigern, heißt es.

GS Yuasa ist ein weltweit agierender Batterieproduzent mit Sitz in Japan. Sein Portfolio reicht von Blei-Säure- bis zu Lithium-Ionen-Batterien, wobei der Konzern verschiedene Geschäftsfelder bespielt und u.a. für seine Industriebatterien für Standby- und zyklische Anwendungen sowie Starterbatterien im Automobil- und Motorrad- Bereich bekannt ist. Die Europa-Zentrale von GS Yuasa sitzt seit 1983 in Krefeld und betreut von dort aus 15 Länder innerhalb Europas.

So viel zur Vorrede. GS Yuasa vermeldet nun, durch einen neuen Ansatz bei der Batterieentwicklung „dreimal mehr Energie für Elektrofahrzeuge“ bereitstellen zu können. Die erfolgversprechende Siliziummetall-Elektrode könne in allen künftigen Feststoffbatterien angewendet werden, so das Unternehmen. Die Zyklenfestigkeit der Technologie wolle man nun noch weiter verbessern, um die Siliziummetall-Elektrode bis etwa 2025 in E-Fahrzeugen einzusetzen.

Zum Hintergrund: Siliziummetall besitzt eine sehr hohe theoretische Kapazität von 4.200 mAh pro Gramm und steht als Rohstoff in großen Mengen zur Verfügung. Doch da bei Siliziummetall beim Lade- und Entladezyklus eine extrem große Volumenänderung von ungefähr 400 Prozent auftritt, zersetzt sich das Material bei wiederholtem Laden und Entladen der Batterie. Insofern galt die Technologie stets als wenig praxistauglich.

GS Yuasa verkündet nun, den Coulomb-Wirkungsgrad und die Zyklenleistung von Batterien mit Siliziummetall-Elektrode verbessert zu haben. Bei dem Coulomb-Wirkungsgrad handelt es sich um das Verhältnis von entnommenen Amperestunden zu den aufgewendeten Amperestunden. Als Schlüssel gibt der Konzern an, „die optimale Partikelgröße und Elektrodenstruktur für die Elektroden gefunden zu haben“.

Konkret nennt GS Yuasa drei Faktoren, die nach eigenen Angaben zum Erfolg geführt haben. Was die Partikelgröße angeht, habe man das Optimum gefunden, denn bei zu kleiner Partikelgröße sei der Coulomb-Wirkungsgrad niedrig, bei zu großer Partikelgröße die Zyklenleistung aufgrund der Pulverisierung gering, heißt es in einer begleitenden Pressemitteilung. Zweitens verwenden die Japaner in der Elektrode nicht wie üblich einen einzigen Typ an leitfähigen Additiven, sondern verschiedene. Dadurch habe sich bei der Siliziummetall-Elektrode die Elektroden-Formbarkeit verbessert, außerdem habe sich gezeigt, dass die verbesserte Leitfähigkeit der Elektrode zu einer besseren Entladeperformance führe, so GS Yuasa. Drittens sei durch den Einsatz eines wasserlöslichen Bindemittels ein massenproduktionsfähiges Herstellungsverfahren gefunden worden.

GS Yuasa dürfte Brachenkennern sicher auch deshalb etwas sagen, weil die Japaner mehrere Jahre lang mit Bosch an einer neuen Batterie-Technologie tüftelten. Ziel der Kooperation war es, 2020 Zellen auf den Markt zu bringen, die bei halbierten Kosten die doppelte Energiedichte gegenüber seinerzeitigen Lithium-Ionen-Zellen bieten sollten. Mit Boschs 2018 gefällter Entscheidung, nicht in die Batteriezellproduktion einzusteigen, wurde jedoch auch das deutsch-japanische Forschungsvorhaben hinfällig. Ein bis dahin aktives Gemeinschaftsunternehmen beider Konzerne wurde nicht fortgeführt.

Für GS Yuasa ein Grund mehr, sich anderweitig Partner zu suchen. Vergangenes Jahr gründete der Konzern zusammen mit weiteren japanischen Großunternehmen ein Firmenkonsortium, um mit staatlicher Hilfe die Entwicklung von Festkörperbatterien für künftige Elektrofahrzeuge voranzubringen. Dem Bündnis gehören u.a. Toyota, Nissan, Honda und Panasonic an. Auch bei Toyotas diesen Sommer verkündeten Plan, die Weichen für Elektroautos mit Batterien zu stellen, spielt GS Yuasa als Kooperationspartner eine wesentliche Rolle.
Quelle: Infos per E-Mail