Festkörper-Lithium-Akku mit 200 Wh/L und 0,5 C

16. April 2018, 11:33 Uhr
Flammenfärbung durch Lithium.
Flammenfärbung durch Lithium.
Das belgische Forschungszentrum Imec demonstriert einen Festkörper-Lithium-Akku mit einer Energiedichte von 200 Wh/L, der in 2 h vollgeladen werden kann und elektrisch sicher ist.

Laut Imec ist dieser Akku-Typ ein Meilenstein auf dem Weg zur Überwindung „nasser“ Lithium-Chemie in Akkus. Angepeilt ist eine Weiterentwicklung hin zu Energiedichten von 1 kWh/L und eine Ladegeschwindigkeit von 2C bis zum Jahre 2024. Ein Aspekt des Schwenks von nasser Elektrolyten auf „trockene“ ist die Sicherheit der Letzteren, was gleichzeitig mit einer Erhöhung der Energiedichte einhergehen soll, damit dieser Akkutyp einfacher und besser in vielen Anwendungen bis hin zu elektrischen Antrieben in Autos eingepasst werden kann.

Ein zentraler Schritt auf diesem Weg ist die Erhöhung der Leitfähigkeit. Imec entwickelte hierzu einen Nano-Komposit-Elektrolyten, der eine Leitfähigkeit von 10 mS/cm erreicht und immer noch Potential nach oben bietet. Der neue Akku basiert genau auf diesem optimierten Elektrolyten. Er wurde hierbei in flüssigem Zustand in die Akkustruktur eingebracht und später zu einem Feststoff umgewandelt. Der so hergestellte Prototyp erreichte eine Energiedichte von 200 Wh/L und ein Ladetempo von 0,5C. Das Besondere an diesem Elektrolyten ist, dass er anders als flüssige Elektrolyten mit metallischen Lithium-Anoden kompatibel ist, was erst das angepeilte Ziel einer Energiedichte von 1 kWh/L erst ermöglicht. Dies wiederum ließe kompaktere Akkus in Akkus zu bzw. eine Erhöhung der möglichen Reichweite.
 
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