08:25 09 August 2020
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    Kommt jetzt das Batterie-Auto mit hoher Reichweite? Zumindest scheint mit einem neuen Elektrolyten ein altes Problem gelöst: die Erhöhung der Kapazität ohne eine Verringerung der Lebenszeit von Akkus. In Tests zeigte sich das neue Material bereits versprechend.

    Das Grundproblem von Batterie-Autos ist ihre nach wie vor die relativ geringe Reichweite. An der Lösung dieses Problems wird weltweit geforscht. Das Ziel: Ein Akku, der mit einer Ladung mehrere hundert Kilometer Fahrt ermöglicht. Dabei war ein Ansatz, die Graphit-Anoden in den Batterien durch Lithium-Metall-Anoden auszutauschen.

    Diese erhöhen zwar die Reichweite tatsächlich um 30 bis 50 Prozent, zugleich verkürzen sie aber die Lebensdauer der Batterien drastisch und erhöhen die Gefahr von Kurzschlüssen. Es bilden sich schneller sogenannte Lithium-Dendrite, baumartige Kristalle in der Elektrolytlösung, die die Funktionsfähigkeit der Batterie einschränken. In der Forschung ging man davon aus, dass feste Elektrolyten das Problem lösen könnten. Allerdings stellten sich dendritartige Verformungen auch in Feststoffen mit der Zeit ein.

    Nun ist es einer Forschergruppe des Lawrence Berkeley National Laboratory in Zusammenarbeit mit der Carnegie Mellon University gelungen, einen neuen Elektrolyten zu entwickeln, der das Problem lösen könnte. Bei diesem handelt sich um eine Kombination aus Keramik und Polymeren, durch die eine Dendritbildung unterbunden wird. Die Forscher untersuchten demnnach 16-stündigen Stromfluss. Auf Röntgen-Aufnahmen zeigte sich, dass die Oberflächen durchgehend glatt waren. Anders war es beim Vergleichs-Elektrolyten, wo deutlich Dendriten zu sehen waren.

    Diese Ergebnisse könnten die Batterieentwicklung sowohl für Fahrzeuge als auch für einen elektrischen Flugverkehr voranbringen, denn sie versprechen eine Erhöhung der Kapazität ohne negative Folgen für die Lebensdauer.

    vr

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    Tags:
    E-Mobilität, Lithium-Akkus, Lithium, E-Auto