Forscher fanden kürzlich heraus, inwieweit Ruhephasen die Lebensdauer von E-Auto-Batterien auf Basis von Lithium-Metall verlängern können.
Batterien spielen im Rahmen der Energiewende eine immer größere Rolle. Denn ohne die Energiespeicher wären Smartphones nutzlos und Elektrofahrzeuge würden in der Garage bleiben. Doch die Nutzung klassischer Akkus birgt auch einige Probleme – schließlich reduziert sich mit jedem Ladezyklus die auch Lebensdauer.
Doch Forscher der Stanford University fanden kürzlich einen Weg, wie sich die Lebensdauer einer Lithium-Metall-Batterie für Elektrofahrzeuge am verlängern lässt. Dazu entluden sie einen Energiespeicher und ließen ihn einige Stunden ruhen. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie zeigt, dass dieser einfache Ansatz die Batteriekapazität wiederherstellen kann.
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Lebensdauer von E-Auto-Batterien auf Lithium-Metall-Basis bisher nicht konkurrenzfähig
Auch die Gesamtleistung der Batterie stieg durch die Ruhezeit. Diese Entdeckung könnte Herstellern dabei helfen, Lithium-Metall-Batterien an reale Fahrbedingungen anzupassen. Schließlich besitzt die Technologie das Potenzial, die Reichweite von Elektroautos zu verdoppeln. Bisher verloren die Akkus aber nach wenigen Lade- und Entladezyklen schnell die Fähigkeit, Energie zu speichern.
Dieser Umstand machte die Batterien für den alltäglichen Gebrauch unbrauchbar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die aus zwei Elektroden bestehen, ersetzt eine Lithium-Metall-Batterie die Graphitanode durch ein Lithiummetall. Das ermöglicht es der Batterie, die doppelte Menge an Energie bei gleichbleibenden Volumen zu speichern.
Vollständige Entladung und Ruhezeit verspricht lange Lebensdauer
Folglich sind die Energiespeicher leichter, was für E-Autos entscheidend sein kann. Das Forschungsteam fand heraus, dass das Elektrolyt nach der Entladung kleine Stücke isolierte und einfing. Durch das vollständige Entladen der Batterie und einem Ruhezustand von einer Stunde lud sich ein Teil der Teilchen wieder auf.
Das ermöglicht die Nutzung von bisher „totem“ Lithium. Die Batterie kann dadurch mehr Energie erzeugen und hat eine höhere Lebensdauer. Die Entdeckung könnte den Weg für eine erhebliche Verbesserung der Zykluslebensdauer von Lithium-Metall-Batterien ebnen.
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