Schnellladende Festkörperbatterie entwickelt
Die entwickelte Festkörperbatterie im Testaufbau: Die Batterie hatte in den Versuchen die Größe einer Knopfzelle und besteht vollständig aus verschiedenen Phosphatverbindungen.
21.08.2018 - 16:15 Uhr
Festkörperbatterien gelten als sicherer und langlebiger als flüssigkeitsbasierte Akkumulatoren, da sie ausschließlich aus Feststoffen bestehen. Somit können sie weder auslaufen noch in Brand geraten. Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien hingegen enthalten normalerweise flüssige oder gelartige Elektrolyten.
Der Nachteil bisheriger Prototypen auf Festkörperbasis war jedoch die physikalische Begrenzung auf niedrige Lade- und Entladeströme. Dadurch konnte die Batterie nur sehr langsam geladen werden.
Verbesserung durch neuartige Materialauswahl
Durch eine neue Wahl der Materialien ist es den Forschern am Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung laut eines Fachmagazins nun gelungen, zehnmal größere Lade- und Entladeströme als bisher üblich zu ermöglichen. Der in ihrem Fachartikel beschriebene Zelltyp konnte in verschiedenen Versuchsreihen in weniger als einer Stunde aufgeladen werden.
Dr. Hermann Tempel, Leiter der Arbeitsgruppe erklärt dies so: "Um dennoch einen möglichst großen Stromfluss über die Schichtgrenzen hinweg zu ermöglichen, haben wir alle Komponenten aus sehr ähnlichen Materialien aufgebaut. Anode, Kathode und Elektrolyt wurden alle aus verschiedenen Phosphatverbindungen gefertigt, die Laderaten von über 3C (bei einer Kapazität von etwa 50 mAh/g) zu ermöglichen. Das ist zehnmal höher als die Werte, die man sonst in der Fachliteratur findet."
Optimierungsbedarf gibt es jedoch noch bei der Lebensdauer des Prototyps, die momentan nicht an die von Lithium-Ionen-Batterien herankommt. Die Forscher sind aber zuversichtlich, diese noch deutlich erhöhen zu können.
