Den sich zuletzt häufenden, oft leider eher realitätsfernen Durchbruchsmeldungen in Sachen Batterietechnologie gesellt sich eine weitere hinzu: Der japanische Elektronikkonzern TDK berichtet, dass die neue Generation seiner Festkörperbatterien stolze 100 Mal mehr Energie speichern können soll als bisherige Akkus des Herstellers. Demnach hat TDK ein Material für CeraCharge entwickelt, eine Festkörperbatterie der nächsten Generation mit einer Energiedichte von 1000 Wattstunden je Liter, etwa 100-mal höher als die Energiedichte der bisherigen Festkörperbatterie von TDK.
Klingt tatsächlich erstmal nach einem Durchbruch, wenn man TDK Glauben schenkt. Allerdings gibt es chinesische Akkuhersteller, deren Festkörperbatterien bereits bei 1600 Wattstunden je Liter angekommen sind. TDK hat also lediglich ein wenig aufgeholt auf die Branchenführer aus China.
TDK hat sich jedenfalls zum Ziel gesetzt, eine Batterie zu entwickeln, die Knopfzellen in verschiedenen tragbaren Geräten wie kabellosen Kopfhörern, Hörgeräten und Smartwatches ersetzt. Mit Hilfe der TDK-eigenen Materialtechnologie ist es demnach gelungen, ein Material für die neue Festkörperbatterie zu entwickeln, das durch die Verwendung eines oxidbasierten Festelektrolyten und von Anoden aus Lithiumlegierungen eine deutlich höhere Energiedichte aufweist als die herkömmlichen, in Massenproduktion hergestellten Festkörperbatterien CeraCharge von TDK.
Die Verwendung eines oxidbasierten Festelektrolyten mache die Batterie extrem sicher. Sie sei für den Einsatz in Wearables und anderen Geräten vorgesehen, die in direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper kommen. Die Batterie kann Knopfzellen-Primärbatterien ersetzen, um die EU-Batterieverordnung zu erfüllen, die einen solchen Ersatz durch wiederaufladbare Batterien vorschreibt. Dies soll dazu beitragen, die Umwelt zu entlasten.
TDK wird die Batteriezellen und das Design der Gehäusestruktur weiterentwickeln und die Massenproduktion vorantreiben, wobei die Entwicklung des neuen Produkts, der Festkörperbatterie, im Vordergrund steht. Ein weiteres Ziel ist es, die Kapazität der Batterie durch eine Mehrschicht-Laminiertechnologie zu erhöhen und ihren Betriebstemperaturbereich zu erweitern, indem es die Produktionstechnik anwendet, die TDK im Geschäft mit elektronischen Komponenten erworben hat.
Eine Technologie für E-Autos?
Und auch für Elektroautos wäre die Nutzung solcher Batterien theoretisch denkbar. Hier gibt es allerdings noch ein Problem: “Durch die verwendete Keramik seien größere Batterien zerbrechlicher. Darum sei sie aktuell nur schwer in Elektroautos oder Smartphones einsetzbar”, schreibt das Handelsblatt.
Dennoch sei die Entwicklung technisch als bedeutender Fortschritt zu werten. „Wir glauben, dass unser neu entwickeltes Material für Festkörperbatterien einen signifikanten Beitrag zur Energiewende leisten kann“, sagte TDK-Geschäftsführer Noboru Saito. Mehr als die Hälfte der weltweit verbauten kleinen Batterien stamme derzeit von TDK, schreibt das Handelsblatt. Auch Apple wird mit Batterien des Unternehmens beliefert. Mit dieser Entwicklung dürfte sich das japanische Unternehmen für die Zukunft weiterhin sehr stark aufstellen. Erste Prototypen der neuartigen Batterien sollen im kommenden Jahr an Kunden verschickt werden, im Anschluss könnte die Massenproduktion starten.
Festkörperbatterien gelten als besonders sicher und langlebig und haben eine hohe Energiedichte. Deshalb forschen derzeit viele Batteriehersteller an entsprechenden Lösungen oder haben bereits erste entsprechende Batterien vorgestellt. Eine halbfeste Batterie mit 150 kWh Kapazität kommt beispielsweise inzwischen in Nio-Fahrzeugen zum Einsatz, ist aber noch sehr teuer. Mercedes-Benz hingegen hatte sich dahingehend geäußert, dass die Bedeutung von Festkörperbatterien überschätzt werde, da auch die gängigen Batterien inzwischen so gut seien und immer besser werden, dass diese für Elektroautos voll und ganz ausreichen.
Quelle: Handelsblatt – “TDK meldet Durchbruch bei Feststoffbatterien” / TDK – Pressemitteilung
