50 Prozent mehr Leistung verspricht der Lithium-Metall-Akku bei geringeren Kosten

Ganz praktisch ausgedrückt, soll die neue Batterie bei gleicher Größe eine Reichweite von 600 Kilometern ermöglichen, wenn es vorher 400 Kilometer waren - wie aktuell beim Tesla Model Y der Fall. Dafür soll statt einer Lithium-Graphit-Anode eine Mischung aus Lithium und Metall verwendet werden.

Die Herstellung wäre günstiger, die potentielle Leistung wäre deutlich höher, aber eine kommerzielle Nutzung ist noch nicht in Sicht. Der Grund liegt in der höchst reaktiven Kombination aus einem sauren Elektrolyt und dem Anodenmaterial.

Im Grunde augenblicklich lagern sich diverse Verbindungen auf der Anode ab, die die Leistung und die Lebensdauer nach und nach mindern. An der Columbia University, New York City, wurden und werden auch zukünftig diese Prozesse exakt untersucht.

Denn obwohl ziemlich genau bekannt ist, wie die Oberfläche der Anode zu gestalten ist und was der Elektrolyt leisten muss, bleiben die genauen Prozesse unsichtbar. Langwierige Testverfahren und Studien sind notwendig, um Metalle und Batteriedesigns zu prüfen.

Mithilfe von Kernspinresonanzspektroskopie, auch Magnetresonanzspektroskopie, die auch für medizinische Zwecke zum Einsatz kommt, sollen einzelne Lithium-Ionen nun genau beobachtet werden. Mit der Messmethode kann die Wanderung der geladenen Teilchen durch die Oberfläche der Anode betrachtet werden. Chemische Prozesse werden sichtbar, die die Leistung des Systems beeinflussen. Wo Ablagerungen entstehen und wann diese ausbleiben, lässt sich damit genau aufzeigen.

Auf diese Weise sollen sich die optimalen Parameter viel schneller und auch direkter finden lassen, um Lithium-Metall-Batterien konkurrenzfähig zu machen. Dann wäre eine weitere Akkutechnologie imstande, der Lithium-Ionen-Batterie vielleicht sogar den Rang abzulaufen.