Die richtige Chemie für Elektroauto-Batterien

Die richtige Chemie für E-Auto-Batterien; darauf kommt es an

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Auf der Klimakonferenz COP24 im polnischen Kattowitz bekräftigte der Chemiekonzern Solvay seine Verpflichtung, weiterhin gegen den Klimawandel vorzugehen und wirksame nachhaltige Lösungen zu bieten. Das Unternehmen bemüht sich einer Mitteilung zufolge verstärkt um Nachhaltigkeit und hat sich unter anderem dazu entschieden, die Treibhausgasemissionen seiner Betriebe aufs absolute Minimum zu reduzieren. Konkret: Es solle kein geschäftliches Wachstum auf Kosten unseres Planeten geben. Die CO2-Emissionen von Solvay sollen demnach im Jahr 2025 mindestens eine Million Tonnen niedriger sein als 2017.

Während der zweiwöchigen Klimakonferenz in diesem Jahr war das Unternehmen bestrebt, an Diskussionen teilzunehmen, um Klimaschutzmaßnahmen zu verstärken, und sich mit Kunden, führenden Markeninhabern, Regierungen und der Zivilgesellschaft zusammenschließen. Der Dialog, um die Umsetzung des Pariser Abkommens zu beschleunigen und um klimapositiven Lösungen vorlegen zu können, sollte weitergeführt werden.

Vollgas in Sachen Elektromobilität

Vom Markt für Elektroautos getrieben, schreitet die Innovation im Bereich Batterien stetig voran. Leistung, Haltbarkeit und das Gewicht gehören zu den Eigenschaften, die verbessert werden müssen. In den meisten Fällen biete die Chemie die Lösung, so Solvay.

Die neuesten Generationen von Lithium-Ionen-Akkus sind am häufigsten in elektronischen Geräten des täglichen Bedarfs zu finden. Da die Anforderungen an die Energieausbeute jedoch erheblich steigen, steigt mit ihrer Verwendung in Elektroautos auch der Bedarf enorm. „Das schiere Volumen der Batterien hat eine ganz andere Dimension“, sagt Richard Thommeret, Director Innovation Communication bei Solvay Corporate Research & Innovation. „Elektroautos sind der größte Markt für Batterien und derjenige, der am schnellsten wächst.“Daher sei Solvay dort am meisten tätig.

Verbesserungen an vielen Fronten

Die wichtigsten Herausforderungen bei Batterien für Elektroautos sind die Energiedichte, die Leistung und die Sicherheit. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass sie in der Lage sind, sehr viel Energie in sehr kurzer Zeit zu entfalten: genug, um eine Tonne Stahl in Bewegung zu setzen und eine schnelle Beschleunigung zu erreichen. Die Batteriehersteller arbeiten daran, um dies zu ermöglichen. Auch Anbieter chemischer Lösungen wie Solvay können etwas bewirken.

Der Trick besteht darin, Leichtigkeit und Leistung zu kombinieren“, erklärt Richard. „Die inaktiven chemischen Komponenten in der Batterie müssen sehr effizient sein, so dass kleinere Mengen erforderlich sind.“ Außerdem könnte das Ersetzen von Metall durch Verbundwerkstoffe in der Batteriestruktur zur Gewichtsreduzierung beitragen, eine weitere Spezialität von Solvay, die bereits in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie sehr verbreitet ist.

In Bezug auf die Leistung bestehe das Ziel darin, die Spannung von Batterien und damit ihre Energiedichte schrittweise zu erhöhen. Vor einigen Jahren betrug die durchschnittliche Kapazität von Hochleistungsbatterien 3,7 Volt. Heute können sie 4,2 Volt erreichen, und in naher Zukunft sollen 4,9 Volt erreicht werden. Jedes zusätzliche Zehntel Volt ist kein kleiner Sieg, da bereits geringfügige Spannungserhöhungen zu einer deutlich höheren Energieausbeute führen.

Die richtigen Zusätze für beste Leistung

Elektrolytadditive für Batteriezellen sind ein Spezialgebiet von Solvay. Die Gruppe nutzt ihre Technologien derzeit für Lösungsmittel und Additive auf Fluoridbasis, um mit ihren Kunden immer leistungsfähigere Batterien zu entwickeln. Fluorierte Flüssigkeiten können auch für Kühlsysteme verwendet werden, da eine Überhitzung die Funktion von Batterien beeinträchtigt. Zudem sind sie nicht korrosiv, ungiftig und nicht entflammbar.

All diese neuen Technologien und Materialien tragen dazu bei, den Lebenszyklus von Batterien zu verdoppeln – und die Reichweite von 400 km eines Tesla auf 800 km zu verdoppeln. Und eine lange Lebensdauer ist schließlich ein weiterer wichtiger Faktor für die Nachhaltigkeit von Elektroautos. Im Gegensatz zu einer tragbaren Gerätebatterie, die eine zufriedenstellende Lebensdauer von einigen Jahren haben kann, muss eine Autobatterie zehn bis 15 Jahre oder mehr halten können, ohne dass sie mehr als 20 Prozent ihrer Kapazität verliert, auch nach tausendfacher Ladung und Entladung.

Quelle: Solvay – Pressemitteilung vom 03.12.2018

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Man blickt da ja als Laie nie so durch, warum das hierzulande so schleppend vorwärts geht mit der Elektromobilität bzw. umweltfreundlichen, schadstoffarmen Technologien im allgemeinen. Vielen Dank für die Erklärung der technischen Seite der Batteriekomponente des Themas

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