Das SALD (Spatial Atom Layer Deposition") ist ein Konzept, dass die Batterien auf ein neues Niveau heben soll. Allerdings handelt es sich hier nicht um eine revolutionäre Art der Batterie, sondern um eine Verbesserung der Komponenten. Also geht es hier um eine Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Akkus, bei der die Zellen mit einer ultradünnen Atombeschichtung ummantelt werden, die die den Ionen-Fluss zwischen Anode sowie Kathode deutlich erleichtert und damit die Sicherheit und Langlebigkeit verbessert. Auch die oft zitierten 1.000-Kilometer sollen so möglich sein und ein deutlich schnelleres Laden. Maximilian Fichtner ist skeptisch: "Ich halte das für eine technische Lösung, die möglicherweise sinnvoll für Kleinstbatterien ist, da es dort nicht so sehr auf die Kosten ankommt. Im Automobilbereich kann ich mir solche Batterien nicht vorstellen."
Feststoffbatterien kommen
Mit schnelleren Ladezeiten, einer höheren Energiedichte und mehr Leistung bietet die Feststoffzellenbatterie ähnliche Vorteile wie das SALD-Verfahren. Dass diese Akkus kommen werden, gilt als gesetzt. Dadurch, dass die Ladung nicht mehr durch ein flüssiges, sondern ein festes Elektrolyt transportiert wird und der Minuspol, der bisher aus Grafit besteht, durch reines, metallisches Lithium zu ersetzen, könnten die Batterien leichter werden und laut Maximilian Fichtner etwa 30 bis 40 Prozent mehr Reichweite bringen. So weit, so gut. Allerdings bilden sich bei den bisherigen Lithium-Ionen-Batterien beim Be- und Entladen nach und nach kleine Metallnadeln auf dem Lithium, was im schlimmsten Fall zu einem Kurzschluss der Batterie führen kann. Um das zu verhindern, ersetzt man bei der Festkörperbatterie das flüssige Elektrolyt zwischen den Elektroden durch eine dünne Keramikschicht. Die ist nicht brennbar, leitet aber die Lithium-Ionen und bildet zudem eine mechanische Barriere für die erwähnten Metallnadeln (Dendrite). "Die Schwierigkeit ist, das so zu fertigen, dass die Anordnung über lange Zeit stabil ist und die vielen kleinen Kontaktflächen der verschiedenen Festkörper beim Be- und Entladen nicht abreißen", umreißt Maximilian Fichtner die Problemstellung.
BMW, Mercedes und VW investieren Milliardenbeträge in diese neue Technologie. Auch der chinesische Autobauer Nio hat für seine Elektrolimousine ET7, die dieses Jahr auf den Markt kommen soll, eine Feststoffbatterie und große Reichweiten angekündigt. Der ADAC spricht sogar von einer "Weltsensation", räumt aber ein, dass das Topmodell mit den neuen Akkus erst 2024 beim Händler stehen wird. Bei anderen Herstellern werden die Feststoffzellen nicht von heute auf morgen in die Serienmodelle kommen. Mercedes tüftelt schon länger an diesen Zellen, aber hat erkannt, dass es nicht so schnell vorangeht wie ursprünglich gedacht. Vor allem bei der Energiedichte und die Ladegeschwindigkeit ist noch ein bisschen was zu tun. BMW teilt offenbar diese Einschätzung und will bis Ende des Jahrzehnts den ersten Serien-Pkw mit Feststoffzellenbatterien auf den Markt bringen. Zunächst kommen die Feststoffzellen Akkus in Bussen zum Einsatz.
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- Geschrieben von wolfgang-gomoll
- Veröffentlicht: 21. Februar 2022