Hauptnachteil von Festkörperakkus scheint gelöst – Studie lässt dies vermuten

Hauptnachteil von Festkörper-Akkus scheint gelöst

Copyright Abbildung(en): shutterstock / Lizenzfreie Stockfotonummer: 1312107047

Ein Team der Tohoku University und der Tokyo Tech haben in der Fachzeitschrift ACS Applied Materials & Interfaces ihre Ergebnisse zu einer in Japan hergestellten Batterie veröffentlicht. Mit dieser Festkörperbatterie soll es gelungen sein, einen der Hauptnachteile von Festkörperakkus zu lösen. Die Batterien zeigten hervorragende elektrochemische Eigenschaften, die die von herkömmlichen und allgegenwärtigen Lithium-Ionen-Batterien weit übertreffen. Um genau zu sein, wartet der Festkörperakku mit einem geringem Widerstand an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Festelektrolyt auf. Dies wirkt sich positiv auf Schnelllade- und -entladevorgänge aus.

Denn aktuell verfügen Festkörperbatterien zwar über eine hohe Energiedichte, doch der hohe Widerstand von etwa 200 bis 2000 Ω cm2 an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Festelektrolyt behindert eben diese Schnelllade- und -entladevorgänge. Bei der neu geschaffenen Festkörperbatterie warten die Forscher mit einem extrem niedrigen Elektrolyt-/Elektrodengrenzflächenwiderstand von 7,6 Ω cm2 in Solid-State-Li-Akkus mit Li(Ni0,5Mn1,5)O4 auf.

Weiterhin beobachteten die Forscher eine spontane Migration von Li-Ionen aus dem Festelektrolyten zur positiven Elektrode nach der Bildung der Grenzfläche zwischen Elektrolyt und Elektrode. Schließlich konnten sie bei einer Stromdichte von 14 mA/cm2 eine stabile Schnellladung und -entladung der Solid-State-Li-Akkus nachweisen.

Die Fertigung der Festkörperakkus war nicht gerade einfach. So fertigte das Team seine Batterien unter Ultrahochvakuumbedingungen, um sicherzustellen, dass die Grenzflächen zwischen Elektrolyt und Elektrode frei von Verunreinigungen waren. Nach der Herstellung wurden die elektrochemischen Eigenschaften dieser Batterien charakterisiert, um Licht in die Li-Ionen-Verteilung um die Grenzfläche zu bringen. Röntgenbeugung und Raman-Spektroskopie wurden zur Analyse der Kristallstruktur der dünnen Schichten der Batterien eingesetzt.

Die Hälfte des Akkus konnte innerhalb von nur einer Sekunde geladen/entladen werden. Fisker hatte sich vorgenommen dies innerhalb weniger Minuten zu schaffen. Darüber hinaus war auch die Zyklenfestigkeit der Batterie hervorragend und zeigte auch nach 100 Lade-/Entladezyklen keine Leistungseinbußen. Das Forscherteam hofft, dass diese Ergebnisse die Entwicklung von leistungsstarken Festkörperakkus ermöglichen, die moderne tragbare elektronische Geräte und Elektroautos revolutionieren könnten. Hört sich zumindest schon einmal vielversprechend an.

Auch an der Hochschule Aachen hat man eine Anlage zur Erforschung neuartiger Batteriespeicher errichtet. Mit dieser Anlage möchte man neue Materialsysteme und Produktionstechnologien für Feststoffbatterien entwickeln.

Quelle: Electrive.net – Festkörperakkus: Forscher ebnen Weg für Schnellladung

Über den Autor

Sebastian hat Elektroauto-News.net im Juni 2016 übernommen und veröffentlicht seitdem interessante Nachrichten und Hintergrundberichte rund um die Elektromobilität. Vor allem stehen hierbei batterieelektrische PKW im Fokus, aber auch andere Alternative Antriebe werden betrachtet.

Newsletter

Erhalte jeden Montag, Mittwoch und Freitag aktuelle Themen wie „Hauptnachteil von Festkörperakkus scheint gelöst – Studie lässt dies vermuten“ sowie die neusten Informationen aus der Welt der Elektromobilität kostenfrei direkt ins eigene Postfach. Kuratiert aus einer Vielzahl von Webseiten und Blogs.
Ja, ich möchte den gratis E-Mail-Newsletter von Elektroauto-News.net abonnieren. Die Datenschutzerklärung habe ich gelesen. Die Einwilligung zum Versand des Newsletters kann jederzeit widerrufen werden. Hierzu reicht es auf den Abmeldelink zu klicken, welcher sich in jedem Newsletter befindet.

Fakten & MeinungenDiskutiere mit der E-Community

Abonnieren
Benachrichtige mich bei
1 Kommentar
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments

Diese News könnten dich auch interessieren:

Tesla: VW-Chef Herbert Diess sollte die Leitung von Elon Musk übernehmen
Tesla-Laster „Semi“: Pilot-Produktion soll im Juni starten
Vollelektrischer Nissan Juke mit Ariya-Einflüssen in Aussicht gestellt
1
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x

Deine Anmeldung zum Newsletter:
Ein letzter Schritt fehlt noch.

Vielen Dank für deine Anmeldung zum Newsletter von Elektroauto-News. Du erhältst in Kürze eine E-Mail, in der sich ein Link zur Freischaltung deiner E-Mail-Adresse befindet. Erst durch die Bestätigung des Links dürfen wir deine E-Mail-Adresse zum Versand unseres Newsletter freischalten (Double-Opt-In).