Batteriezellen mit festem Elektrolyt – Festkörperbatterien genannt – versprechen hohe Energiedichten und somit mehr Reichweite für Elektroautos bei gleichem Gewicht des Akkus. Viele Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeiten intensiv an Festkörperakkus, um sie zur Serienreife zu entwickeln. Der Branchendienst Electrive.net mit vielen Fachleuten gesprochen und fasst die aktuelle Lage zusammen.
Dr. Johannes Kasnatscheew vom Forschungszentrum Jülich, der sich auf auf Festelektrolyt-Batterien spezialisiert hat, sagte Electrive, feste Elektrolyte seien „sehr vielversprechend, aber noch herausfordernd.“ Momentan prüfen er und sein Team, welches Material am besten geeignet ist für die Batterie der Zukunft: Zur Auswahl stehen anorganische Elektrolyte wie Keramiken und Gläser sowie organische wie Polymere. Da beide Vor- und Nachteile haben, suchen die Wissenschaftler „nach dem Material, dass den besten Kompromiss ermöglicht.“
Anorganische feste Elektrolyte bieten demnach eine vernünftige Leitfähigkeit, hohe mechanische Robustheit, aber leider auch sehr große Kontaktwiderstände beim Laden und Entladen, weshalb der Strom, der durch diese Akkus fließt, noch zu gering sei. Organische feste Elektrolyte hätten zwar weniger Kontaktwiderstand, allerdings auch eine geringe Leitfähigkeit, und sind deshalb auch nicht optimal. Am vielversprechendsten seien momentan „sulfidisch basierte anorganische keramische Festelektrolyte“, wie der Branchendienst schreibt.
Fachleute gehen dem Bericht davon aus, dass Festkörperakkus frühestens im Jahr 2025 in Elektroautos zum Einsatz kommen können. Bislang gebe es noch keine serienreife Technologie für Festelektrolyt-Batterien, die aktuelle Lithium-Ionen-Batterien in ihren Eigenschaften schlagen könnte, zumal auch diese Technologie stetig weiterentwickelt und optimiert wird.
„Dennoch gehören die Forschung und Entwicklung an All Solid State-Batterien nicht ins Märchenreich der Wunderversprechen“, schreibt Electrive-Autor Christoph Schwarzer. „Die Ernsthaftigkeit, mit der weltweit und von vielen Menschen daran gearbeitet wird und die Transparenz, die von wissenschaftlichen Instituten eingefordert wird, sind kein Garant für den Erfolg, aber ein Beleg dafür, dass es die begründete rationale Hoffnung auf Veränderung gibt. The Next Big Thing.“
Quelle: Electrive – Festelektrolyt-Batterien: The Next Big Thing
