Akkuforschung

Feststoff-Lithium-Ionen-Akkus machen Hybrid- und E-Autos sicherer

| Autor: Thomas Kuther

Fertig konfektionierte Festkörperbatterie (Kathodenmaterial Lithium-Kobalt-Oxid, Elektrolyt: teilsubstituiertes Lithium-Lanthan-Zirkonat, Anode: Lithium-Metall)
Fertig konfektionierte Festkörperbatterie (Kathodenmaterial Lithium-Kobalt-Oxid, Elektrolyt: teilsubstituiertes Lithium-Lanthan-Zirkonat, Anode: Lithium-Metall) (Bild: Forschungszentrum Jülich)

Jülicher Wissenschaftler haben einen Feststoff-Lithium-Ionen-Akku entwickelt, der bei Unfällen und Fehlern nicht in Brand geraten oder auslaufen kann und sich somit bestens für den Einsatz in Elektro- und Hybridautos eignet.

Feststoff-Lithium-Ionen-Akkus gelten als sichere Batterien der Zukunft. Der Ersatz des flüssigen Elektrolyten durch einen Feststoff ermöglicht hohe Energie-dichten und entschärft Probleme wie Auslaufen, Überhitzen, Abbrand und Giftigkeit, mit denen heutige Lithium-Ionen-Akkus immer wieder zu kämpfen haben.

Optimiert für die Elektromobilität

Jülicher Wissenschaftler haben nun eine Zelle vorgestellt, die im Labormaßstab schon erstaunlich gut funktioniert. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Verbesserung der Grenzfläche zwischen festem Elektrolyt- und Elektrodenmaterial, eine der größten Herausforderungen bei der Optimierung für praktische Anwendungen wie die Elektromobilität.

Neue Generation von Lithium-Ionen-Akkus

Die Jülicher Feststoff-Lithium-Ionenbatterie hat es in sich, auch wenn man ihr Potenzial nicht unbedingt auf den ersten Blick erkennt. Die Zelle wurde im Labor über 350-mal entladen und wieder aufgeladen. Sie ist der Vorläufer einer neuen Generation von Lithium-Ionen-Akkus, in denen anstelle der brennbaren und oft giftigen Flüssigkeiten ein fester Elektrolyt zum Einsatz kommt. Diese Bauweise bringt viele Vorteile mit sich: „Die Zellen können bei Unfällen und Fehlern nicht in Brand geraten und nicht auslaufen. Sie könnten eine deutlich längere Lebensdauer haben und sind auf jeden Fall weniger temperaturempfindlich“, erläutert Prof. Olivier Guillon vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung.

Höhere Energiedichte

Lithium-Ionenbatterien sind insbesondere für mobile Anwendungen wie tragbare Elektrogeräte und Fahrzeuge die erste Wahl. Grund ist in erster Linie ihre hohe Energiedichte. „Mit Feststoff-Lithium-Ionenbatterien lässt sich die Energiedichte noch deutlich steigern, denn die Zellen lassen sich übereinander stapeln“, so der Leiter des Bereichs Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren. Anders als herkömmliche Akkus mit Flüssig-Elektrolyt benötigen die unbedenklichen und mechanisch unempfindlichen Festkörper-Batterien keine platzraubenden Kühl- und Schutzvorrichtungen. Selbst die unvermeidlich auftretenden Stöße und Vibrationen bei Anwendungen im Automobilbereich verkraften sie ohne aufwendige Stützkonstruktionen, die für konventionelle Flüssigzellbatterien erforderlich sind.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
ach das sehe ich nicht so dramatisch. oft ist es so, daß solche institute schon mal...  lesen
posted am 26.05.2015 um 15:55 von Unregistriert

Wie im Artikel geschrieben ist der Innenwiderstand aktuell noch um das 40fache höher als bei...  lesen
posted am 26.05.2015 um 07:19 von Unregistriert


Mitdiskutieren
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 43401546 / Stromversorgungen)