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1600 Kilometer Reichweite Debüt eines Elektroautos mit Aluminium-Luft-Batterie auf der Teststrecke

| Autor: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Ein elektrisch angetriebener Citroën C1 mit einer Aluminium-Luft-Batterie wurde auf dem Circuit Gilles-Villeneuve bei Montreal erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Mit der Aluminium-Luft-Technologie soll eine elektrische Reichweite von 1600 km möglich sein.

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(Bild: Phinergy, Alcoa)

Vor etwa einem Jahr kündigten der israelische Batteriehersteller Phinergy und der US-amerikanische Aluminiumkonzern Alcoa die gemeinsame Entwicklung einer Aluminium-Luft-Batterie an, die Elektroautos zu einer Reichweite von rund 1600 km verhelfen soll

.de/themen/hardwareentwicklung/powermanagement/stromversorgung/articles/400763). Allerdings ist nach mehreren hundert Kilometern jeweils ein kurzer Stopp nötig, um Wasser nachzufüllen. Nun präsentierten die beiden Unternehmen die neue Technologie erstmals auf der Rennstrecke Circuit Gilles-Villeneuve bei Montreal der Öffentlichekeit.

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Wenn man einmal vom Tesla Modell S absieht, das eine Reichweite von rund 500 km hat, kommen die meisten rein elektrisch angetriebenen Autos mit einer Ladung ihrer Lithium-Ionen-Akkus nicht besonders weit. Deshalb arbeiten derzeit eine ganze Reihe von Unternehmen an alternativen Metall-Luft-Batterietechnologien, meist auf der Basis von Lithium-Luft-Zellen.

Batterie mit 50 Aluminiumplatten

Die Aluminium-Luft-Batterien von Alcoa und Phinergy bestehen aus insgesamt 50 Aluminiumplatten, die als Anode dienen und zusammen mit Wasser und Luftsauerstoff reagieren. Dabei wird das Aluminium zu Aluminiumhydroxid umgesetzt und elektrische Energie wird freigesetzt.

Sauerstoff aus der Umgebungsluft

Solche Batteriesysteme bieten deutlich höhere Speicherkapazitäten in wesentlich kompakteren Gehäusen. Der Trick: die üblichen voluminösen Katoden, die sich als Sauerstoffträger in herkömmlichen Batterien befanden, werden durch leichtere „Luft"-Katoden ersetzt, die Sauerstoff aus der Umgebungsluft holen.

Keine Frühausfälle dank Silber-Kat

Phinergy hat die Problematik der in anderen Metall-Luft-Batterien auftretenden und von CO2 verursachten Frühausfälle gelöst. Möglich war dies mithilfe einer Luft-Elektrode auf Basis eines Silber-Katalysators sowie einer Struktur, die zwar Sauerstoff in die Zellen eindringen lässt, nicht aber CO2. Das Ergebnis ist eine Luftelektrode, die laut Phinergy eine Lebensdauer von mehreren tausend Stunden hat.

Verbrauchte Aluminium-Anoden werden recycelt

Da Aluminium-Luft-Batterien nicht wieder aufladbar sind, müssen sie ausgetauscht werden, sobald die Aluminium-Katoden verbraucht sind. In der Praxis könnte zusätzlich ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku an Bord sein, der den alltägliche Energiebedarf etwa im Stadtverkehr deckt, während die Aluminium-Luft-Batterie auf längeren Strecken als Range-Extender für höhere Reichweite sorgen. Das verbrauchte Aluminium ließe sich leicht wieder recyceln.

Eine ideale Kombination: Alu-Luft- und Li-Ion-Zellen

Laut Phinergy genügt eine der 50, in einer Aluminium-Luft-Batterie verbauten Aluminiumplatten, für eine Reichweite von rund 32 km. Zusammen mit einem Li-Ion-Akku ließe sich eine Reichweite von über 1600 km erreichen. Auch zukünftige Hybridautos könnten von dieser neuen Technologie profitieren.

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Über den Autor

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Redakteur, ELEKTRONIKPRAXIS - Wissen. Impulse. Kontakte.