Suchen

Akkutrends

Das sind die Nachfolger des Lithium-Ionen-Akkus

Seite: 2/2

Firmen zum Thema

Bis etwa 2025: Lithium-Schwefel-Batterien

In der Forschung und Entwicklung von Lithium-Schwefel-Batterien werden im Moment rasche Fortschritte verzeichnet. Im Falle der Energiedichte zeigt sich zwar noch eine gewisse Unsicherheit bezüglich der tatsächlichen Entwicklung, aber ein Verbesserungsfaktor von 1,5 (volumetrisch) bis 3 (gravimetrisch) für Zelle und System beim Einsatz dieses Systems im Elektromobil scheint realistisch.

Bei der bestmöglichen Zelle kann die Energiedichte des Systems sogar um den Faktor 4 größer sein als im Referenzsystem. Allerdings ist diese nicht automatisch für den Einsatz im Elektromobil geeignet. Bezüglich der Lebensdauer werden auf Zellebene bereits heute eine Zyklenzahl von 500 bis 600 Zyklen im Laborumfeld erreicht, was einer Entwicklung mit dem Faktor 3 innerhalb der letzten zwei bis drei Jahren entspricht.

Bildergalerie

Die Verfügbarkeit von Systemen wird bis zum Jahr 2020 erwartet, der Einsatz in batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) im Zeitraum zwischen den Jahren 2025 und 2030.

Während die erreichbare Zyklenzahl auf ungefähr 1.000 Zyklen bis zum Jahr 2020 geschätzt wird und einen Schlüsselparameter darstellt, ist die kalendarische Lebensdauer des Systems derzeitig kaum seriös abschätzbar.

Die Sicherheit stellt angesichts des eingesetzten Anodenmaterials noch ein großes Problem dar und ist als Schlüsselparameter ebenfalls nur schwer einzuschätzen.

2030 bis 2040: Lithium-Luft-Batterien

Die wiederaufladbare Lithium-Luft-Batterie wird sogar auf Zellebene erst im Zeitraum ab dem Jahr 2030 erwartet, und es ist noch offen, ob wieder aufladbare Systeme für den Einsatz in Elektrofahrzeugen überhaupt realisiert werden können.

Das Konzept ist allerdings sehr attraktiv: Weil die Luft aus der Umgebung entnommen werden könnte, wird die Kapazität einzig durch die Anodengröße bestimmt. Die für den kommerziell verfügbaren Einsatz erwartete Energiedichte ist deshalb sehr hoch (etwa Faktor 7 bis 10 gegenüber dem heutigen Referenzsystem). Gegenüber den zuvor beschriebenen Konzepten stellt die Lithium- Luft-Batterie in punkto Energiedichte das Optimum der Lithium-basierten Systeme dar.

Trotz der intensiven Diskussion um die Lithium-Luft-Batterie als potenzieller Energiespeichertechnologie ist bislang noch kein schlüssiges technologisches Konzept bzw. ein über zahlreiche Ladungszyklen hinweg funktionierender Prototyp vorgelegt worden.

Die technologischen Herausforderungen sind sehr groß bzw. der aktuelle Stand hat die Grundlagenforschung noch nicht verlassen. Aus heutiger Sicht lassen sich deshalb noch keine seriösen Leistungsdaten abschätzen.

Durch die langen Entwicklungszeiten zur Realisierung des Systems und Einführung in der Anwendung spielen solche Technologien in Traktionsanwendungen und in der stationären Speicherung in absehbarer Zukunft noch keine Rolle.

(ID:43243721)

Über den Autor

 Margit Kuther

Margit Kuther

Redakteur, ELEKTRONIKPRAXIS - Wissen. Impulse. Kontakte.