Forscher der australischen Universität Monash haben eigenen Angaben zufolge den weltweit effizientesten Lithium-Schwefel-Akku entwickelt, mit dem ein Smartphone fünf Tage lang ohne Unterbrechung mit Strom versorgt werden kann. Den Forschern zufolge soll es möglich sein, die Reichweite von Elektroautos mit der neuen Technologie auf mehr als 1000 Kilometer zu erhöhen. Die wiederaufladbare Batterie soll die Leistung des aktuellen Marktführers der Lithium-Ionen-Technolgie um mehr als das Vierfache übertreffen können.
Unter Verwendung der gleichen Materialien in Standard-Lithium-Ionen-Batterien haben die Forscher das Design von Schwefelkathoden so umgestaltet, dass sie höhere Belastungen aufnehmen können, ohne die Gesamtkapazität oder -leistung zu beeinträchtigen. Dies galt bislang als mit das größte Hindernis bei der Entwicklung von Lithium-Schwefel-Akkus. Inspiriert von einer Brückenarchitektur, die erstmals in den 1970er Jahren bei der Verarbeitung von Waschmittelpulvern zum Einsatz kam, entwickelte das Team eine Methode, mit der Verbindungen zwischen Partikeln hergestellt werden, welche Belastungen standhalten und eine Stabilität erzielen sollen, die bisher in keiner Batterie zu finden war.
Attraktive Leistung, geringere Herstellungskosten, reichlich vorhandenes Material, einfache Verarbeitung und ein geringerer ökologischer Fußabdruck machen dieses neue Batterie-Design laut Associate Professor Matthew Hill attraktiv für zukünftige reale Anwendungen. Noch in diesem Jahr sollen in Australien erste Tests mit Batterien des neuen Typs in Autos und Solarparks stattfinden.
Reif für die Kommerzialisierung?
Die Forscher der Monash University in Melbourne stehen der Mitteilung zufolge auch bereits kurz vor der Kommerzialisierung ihrer Lithium-Schwefel-Batterie. Einige der weltweit größten Hersteller von Batterien aus China und Europa sollen bereits Interesse an der Technologie bekundet haben. Die Forscher haben für ihr Herstellungsverfahren ein zugelassenes Patent angemeldet (PCT / AU 2019/051239). Die Prototypzellen wurden vom deutschen Forschungs- und Entwicklungspartner Fraunhofer-Institut für Material- und Strahltechnik in Dresden hergestellt.
Die Dresdner Forscher allerdings äußern sich etwas vorsichtiger über die Kommerzialisierung der neuen Technologie. Zwar habe die Lithium-Schwefel-Technologie Potenzial, sei aber noch in der Entwicklungsphase. „Erste Anwendungen werden dort gesehen, wo es um geringes Gewicht geht, beispielsweise in der Luftfahrt“, sagte der Leiter der Abteilung chemische Oberflächen- und Batterietechnik am IWS, Holger Althues, der die neue Technologie mit seinem Team bereits seit mehreren Jahren erforscht.
Quellen: Monash University — Pressemitteilung vom 04.01.2020 // Electrive — Monash University: Lithium-Schwefel-Batterie kurz vor Marktreife?
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