Lithiumtitanat-Akkumulator

Der Lithiumtitanat-Akkumulator (Lithium-Titanium-Oxide (LTO)) ist eine Ausführung eines Lithium-Ionen-Akkumulators, bei dem die negative Elektrode aus Graphit durch eine gesinterte Elektrode aus Lithiumtitanspinell (Li₄Ti₅O₁₂) ersetzt ist. Die stärkere chemische Bindung des Lithiums im Titanat verhindert die Bildung einer isolierenden Oberflächenschicht auf der gesinterten Elektrode, bei der Graphitelektrode herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus einer der Hauptgründe für Alterung.

Da das Titanat nicht mit Oxiden aus der negativen Elektrode reagieren kann, wird bei dieser Bauform das thermische Durchgehen des Akkumulators verhindert, selbst bei mechanischen Schäden. Der Lithiumtitanat-Akkumulator kann zudem auch bei Außentemperaturen von −40 °C betrieben werden.

Nachteilig ist die im Vergleich zum Lithium-Ionen-Akkumulator geringere Leerlaufspannung von ca. 2,4 V, die zu einer geringeren Energiedichte von 30 Wh/kg bis 110 Wh/kg führt. Ein weiterer Nachteil ist der hohe Herstellungspreis, etwa das Dreifache gegenüber Li-Ion bezogen auf die Kapazität (Stand: 2019), der eine breite Markteinführung erschwert.

Vorteil ist die hohe Zyklenfestigkeit auch bei hohen Ladeströmen zwischen 10C und 70C. Ab 2024 wurden mit LTO in Batteriezügen die vorherige Nutzung von Supercaps abgelöst hat, die vor andere Zellchemien gestellt wurden, um die hohen Leistungen beim Bremsen und Anfahren aufzunehmen.