Forschende des E-Autobauers Tesla arbeiten an einer Batterie, die die meisten Menschen überleben könnte. In Zusammenarbeit mit der Dalhousie University veröffentlichte das Forschungsteam einen wissenschaftlichen Artikel. Darin berichten sie von einer neuen Batterie, die 100 Jahre halten soll.
Eine Wunderbatterie, die 100 Jahre halten kann? Was wie Zukunftsmusik klingt, wird im Hause Tesla nun offenbar Realität. Medienberichten zufolge veröffentlichte die Forschungsabteilung des Elektro-Automobilherstellers kürzlich ein Paper, in dem sie eine Batterie vorstellt, die die Lebensdauer der meisten Menschen übertreffen dürfte.
Gemeinsam mit Wissenschaftler:innen der US-Amerikanischen Dalhousie University forscht Tesla daran, die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen und die Kosten zu senken. Der im Journal of the Electrochemical Society veröffentlichten Artikel beschreibt ein Batteriedesign, das unter richtigen Bedingungen 100 Jahre lang halten kann.
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So funktioniert die neue Tesla-Batterie
Am Artikel beteiligt war unter anderem Jeff Dahn, Professor an der Dalhousie University. Seit 2016 ist er neben anderen Wissenschaftler:innen Forschungspartner von Tesla. Das unter anderem von ihm verfasste Paper trägt den komplizierten Namen „Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 als überlegene Alternative zu LiFePO4 für langlebige Niederspannungs-Li-Ionen-Zellen“.
Um den Inhalt besser zu verstehen, hat das US-Amerikanische Magazin Wired den Inhalt für Normalverbraucher:innen heruntergebrochen. Demnach beschreiben die Entwickler:innen in ihrem Artikel, dass sie Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid, kurz NMC, für die positive Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie verwendeten. Für die negative Elektrode setzten die Wissenschaftler:innen künstliches Grafit ein.
Der Elektrolyt, der die Lithium-Ionen zwischen den Elektrodenanschlüssen transportiert, besteht darüber hinaus aus einem Lithiumsalz, vermischt mit anderen Inhaltsstoffen.
Zusammensetzung von Teslas Wunderbatterie eigentlich nicht neu
Diese Art der Zusammensetzung einer Batterie ist allerdings keine Neuerung. Die Verbindung von NMC und Grafit-Chemie sei seit Langem dafür bekannt, dass sie die Energiedichte und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien erhöhe, berichtet Wired. In fast allen Batterien von Elektroautos seien diese Chemikalien bereits enthalten. Dazu gehören beispielsweise der Nissan Leaf oder auch dem Chevy Bolt. Geheim sei letztendlich nur, in welchem Maßstab Elektrolyte und Additive gemischt werden.
Der ehemalige Doktorand aus Dahns Team, Lin Ma, sagte gegenüber Wired, dass lediglich die Zusammensetzung der einzelnen, bereits bekannten Zutaten optimiert wurde. Vor allem die Nanostruktur der Batterie sei nun besser. Dabei setzen die Entwickler:innen größere Kristalle als Kathode ein. Dies minimiere die Wahrscheinlichkeit von Rissen beim Aufladen der Batterie, um sie langlebiger zu machen.
Teslas 100-Jahre-Batterie soll für Robotaxi-Flotte eingesetzt werden
Als Tesla-Chef Elon Musk Jeff Dahn mit der Entwicklung einer verbesserten Batterie beauftragte, stand ein Ziel ganz klar im Vordergrund. Die Batterie soll mehr Energie speichern und länger durchhalten. Dabei geht es Musk um eine bestimmte Art der Anwendung: Er will Flotten von Robotaxis und Langstrecken-LKWs mit seinen Batterien antreiben.
Dafür benötigt Tesla natürlich eine Batterie, die jeden Tag komplett ge- und entladen werden kann. Da das ständige Laden einen hohen Abnutztungs-Effekt hat, braucht der Tesla-Chef eine langlebigere, verbesserte Batterie. Und die hat Jeff Dahn geliefert.
Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten zeigen, dass die neu entwickelte Wunderbatterie mehr als 4.000 Mal aufgeladen und entladen werden könne und dabei nur zehn Prozent ihrer Energiekapazität verliere. Wenn die Temperatur dieser Batterie zudem bei 25 Grad Celsius gehalten werde, könne sie sogar 100 Jahre lang halten.
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