Forscher des SLAC-Stanford Battery Centers haben eine neue Methode entdeckt, um die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien um bis zu 50 Prozent zu verlängern. Die Hintergründe.
Forscher des SLAC-Stanford Battery Centers haben eine neue Methode entdeckt, um die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien erheblich zu steigern. Die Erkenntnis: Wenn Hersteller die Batterien vor der Auslieferung mit einer hohen Stromstärke aufladen, könne das die Ladezeit um das Dreißigfache reduzieren. Gleichzeitig steigt die Lebensdauer um etwa 50 Prozent.
Die erste Aufladung scheint also entscheidend, um die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien zu bestimmen. Denn davon hängt ab, wie viele Lade- und Entladezyklen eine Batterie bewältigen kann, bevor sie sich verschlechtert.
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Lithium-Ionen-Batterien: Lebensdauer könnte weltweit steigen
Das Forscherteam nutzte maschinelle Lernen-Systeme ein, um spezifische Veränderungen in den Batterieelektroden zu identifizieren. Die Ergebnisse dienten anschließend als Basis für die Erforschung von Ansätzen, die zu einer Leistungssteigerung führen könnten. Der neue Ansatz scheint für Batteriehersteller von unschätzbarem Wert.
Denn er könnte die Gestaltung von effizienteren Produktionsprozessen ermöglichen. Die Studie zeigt auch, dass sich die Methode nicht nur für Batterien in Elektrofahrzeugen und das Stromnetz eignet. Sie kann offenbar auch auf andere Technologien übertragen werden.
Lithiumverlust sorgt für schützende Schicht um Elektrode
Ein wesentlicher Vorteil der Methode besteht darin, dass ein schneller Ladeprozess bei der ersten Aufladung zu einem höheren Lithiumverlust führt. Das ist jedoch positiv, da der Verlust eine schützende Schicht auf der negativen Elektrode bildet. Diese schützt die Batterie vor schädlichen Nebenreaktionen und verlängert so ihre Lebensdauer. Die Entdeckung könnte die Art und Weise, wie wir Batterien in Zukunft herstellen und aufladen, nachhaltig verändern.
In Zusammenarbeit mit dem Toyota Research Institute entstand ein Ansatz, der weitreichenden Auswirkungen auf die Batterieproduktion haben könnte. Die Anwendung dürfte nicht nur die Kosten vieler Hersteller senken, sondern auch die Produktionszeiten erheblich verkürzen. Das käme einem großen Fortschritt für die gesamte Branche gleich und könnte den Übergang zu einer nachhaltigeren Energiezukunft beschleunigen.
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