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Akkutrends Das sind die Nachfolger des Lithium-Ionen-Akkus

| Autor: Margit Kuther

Lithium-Ionen-Akkus sind ausgereift und Teil unseres Alltags. Doch neue Technologien sind schon in Planung. Akkuexperte Sven Bauer informiert über zukünftige Speichertechnologien.

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Entwicklerforum Akkutechnologien in Aschaffenburg: Sven Bauer informiert über Trends und Entwicklungspotenziale von Akkutechnologien
Entwicklerforum Akkutechnologien in Aschaffenburg: Sven Bauer informiert über Trends und Entwicklungspotenziale von Akkutechnologien
(Bild: Thomas Kuther)

Schon Ende der 90er Jahre, als sich viele noch auf Blei- und Nickel-Cadmium-Batterien fokussierten, erkannte Sven Bauer, BMZ-Gründer und Geschäftsführer von Batteryuniversity, einem unabhängigen Testlabor für Batterien, das gigantische Potenzial von Lithium-Ionen-Zellen als Energiegespeichermedium. Sven Bauer gibt einen Ausblick auf die kommenden Akkutechnologien.

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Bis etwa 2020: Lithium-Legierung / Kohlenstoff-Komposit-Batterien

Das Kathodenmaterial dieser Batteriezellen bleibt im Vergleich unverändert, verbessertes Anodenmaterial bringt 30 bis 50% mehr spezifische Energie. Dadurch verbessert sich die Energiedichte gravimetrisch und volumetrisch um plus 15 Prozent auf Systemebene.

Für diese Systeme stellt die Lebensdauer einen möglichen Schlüsselparameter dar, was eventuell eine längere Entwicklungszeit erfordert, um die Marke von etwa 2500 Zyklen bzw. 10 Jahren Lebensdauer zu erreichen.

Die Sicherheit eines EUCARLevels von kleiner gleich 4 dürfte mit dem System erreichbar sein, sie stellt keinen kritischen Parameter dar. EUCAR (European Council for Automotive R&D) legt Gefährdungsstufen für elektrische Energiespeichertechnologien fest, die auf der Widerstandsfähigkeit einer Technologie angesichts von Missbrauchsbedingungen basieren.

Leicht steigende Kosten

Sowohl Zell- als auch Systemkosten dürften leicht steigen. Ähnlich der Staffelung der Elektrolyte nach Spannung bei den Hochenergiesystemen ließen sich auch Anodenmaterialien z.B. nach ihrer spezifischen Kapazität bei den Systemen mit Lithium-Legierungen / Kohlenstoff-Kompositen staffeln.

Mit Blick auf den Produktionsprozess muss die Fertigung der Elektroden für Lithium-Legierung / Kohlenstoff-Komposit-Batterien zwangsweise wasser-und sauerstofffrei erfolgen, sobald Lithium als Legierungsbestandteil oder als Elektrodenmetall vorgesehen ist. Dies ist heute in der Regel nicht der Fall. Die Weiterverarbeitung der fertiggestellten Elektroden könnte dann wiederum ohne große weitere Veränderungen stattfinden.

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Über den Autor

 Margit Kuther

Margit Kuther

Redakteur, ELEKTRONIKPRAXIS - Wissen. Impulse. Kontakte.