92,2 % Energie nach 883 Zyklen: LG löst das Problem der LMR-Batterien – die Chemie, die eine Senkung der Kosten für Elektroautos verspricht

20/09/2026 13:00

Aufgeführt am

20/09/2026 13:00

Die Kosten der Batterien zu senken, ohne die Reichweite zu opfern, ist vermutlich die größte Herausforderung in der Branche der Elektroautos. Eine der vielversprechendsten Lösungen dafür sind mangangehaltige Lithiumbatterien, auch als LMR bekannt – eine Chemieform, bei der ein Großteil des Kobalts durch viel günstigere und häufiger vorkommende Mangan ersetzt wird. Das Problem ist, dass diese Technologie bislang einen Herstellungsfehler aufwies, der eine Anwendung in großen Zellen verhinderte, die im Automobilsektor tatsächlich entscheidend sind.

LG Energy Solution und die Nationale Universität Seoul haben gerade bekannt gegeben, dass sie einen Weg gefunden haben, dieses Problem zu lösen. Die Entdeckung, das Ergebnis einer gemeinsamen Forschung mit dem Team von Professor Jongwoo Lim vom Chemiedepartment der südkoreanischen Universität, wurde in der wissenschaftlichen Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht – einer der führenden Fachzeitschriften auf dem internationalen akademischen Gebiet.

Warum LMR-Batterien Gas erzeugten und wie das Problem gelöst wurde

Die LMR-Chemie erreicht eine hohe Energiedichte, weil sie die Energie nicht nur in den Übergangsmetallen des Kathodes wie Nickel oder Mangan speichert, sondern auch durch Sauerstoffreaktionen innerhalb des Katalysatormaterials selbst. Dieser Mechanismus funktioniert gut, solange der während des Aufladens oxidierte Sauerstoff beim Entladen in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann. Das Problem tritt auf, wenn dies nicht geschieht: Der nicht vollständig zurückgewonnene Sauerstoff schädigt letztendlich die innere Struktur der Zelle und erzeugt Gase, was eines der größten Hindernisse für die Herstellung von großformatigen LMR-Batterien mit Garantie darstellt.

Das Forschungsteam hat die Faktoren identifiziert, die zu dieser Gasentstehung sowie zum Leistungsverlust während der Lade- und Entladezyklen führen. Der Schlüssel zur Erkenntnis war die Feststellung, dass beim Senken der Entladeabschaltspannung von den üblichen 3,0 Volt auf 2,0 Volt Sauerstoff fast vollständig in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann. Auf der Grundlage dieser Entdeckung haben die LG-Forscher den Betriebsspannungsbereich sowie den Zellherstellungsprozess neu gestaltet und zudem eine Herstellungsschritt bei niedrigerer Temperatur eingeführt, um die Gasentstehung weiter einzuschränken.

Ergebnisse mit echten Großformatzellen

Diese Verbesserungen blieben nicht auf kleine Labormaßstäbe beschränkt, sondern wurden direkt auf Großformat-Zellen der Klasse 40 Ah angewandt und optimiert – jenes Zelltyps, der tatsächlich in den Batterien von Elektrofahrzeugen verwendet wird. Das Ergebnis war, dass diese optimierten Zellen nach 883 Lade- und Entladezyklen noch 92,2 Prozent ihrer ursprünglichen Energie beibehielten. Diese Zahl zeigt, dass eine langfristige Stabilität auch bei großen Zellformaten erreichbar ist, was bisher für diese Chemie nicht garantiert war.

Laut einem Sprecher von LG befasst sich diese Forschung mit einer der wichtigsten Herausforderungen, vor denen LMR-Batterien stehen, und zeigt, dass es möglich ist, eine stabile Lebensdauer selbst bei großformatigen Zellen zu gewährleisten, indem die Gasentstehung effektiv unterbunden wird. Dies schafft eine wichtige Grundlage für das Wachstum dieses Marktes. Professor Jongwoo Lim wies darauf hin, dass die Studie die Ursachen der Degradation aus der Perspektive der Oxidationsrückführbarkeit analysiert hat und nachgewiesen hat, dass die Stabilität der Zelle allein durch die Gestaltung des elektrochemischen Protokolls verbessert werden kann. Mit seinen eigenen Worten: „Um langfristige Stabilität bei LMR-Batterien zu erreichen, müssen sowohl die Lade- als auch die Entladebedingungen berücksichtigt werden, nicht nur eine davon.“

Ein Schritt zu größeren und günstigeren Zellen

Bislang war das Potenzial von LMR-Batterien praktisch auf kleine Anwendungen beschränkt, die nicht über die notwendige Stabilität in industriellen Maßstäben verfügten. Mit diesem Fortschritt erweitern LG Energy Solution und die Nationale Universität Seoul dieses Potenzial auf große Zellen – den eigentlichen Einstieg dafür, dass diese kostengünstigere Chemie eines Tages in Serienfertigung befindliche Elektroauto-Batterien gelangt.