Forscher entwickelt Elektroauto-Batterie mit dreifacher Lebensdauer zu günstigerem Preis

Tongchao Liu vom Argonne National Laboratory in den USA hat Batterien für Elektrofahrzeuge entwickelt, die länger halten und häufiger aufgeladen werden können. Bisher waren sich Forscher nicht einig, woran es exakt liegt, wenn Batterien versagen.

Der Assistenz-Chemiker hat nun mit Hilfe eines Diagnosesystems herausgefunden, dass die meisten Defekte bei Lithium-Batterien an der Kathode auftreten, an der der Strom aus der Batterie fließt. Denn bei jedem Ladezyklus dehnen sich innere Teile der Elektrode aus und ziehen sich wieder zusammen.

Tongchao Liu hat deshalb eine neue Kathodenstruktur aus Perowskit entwickelt, die die Lebensdauer der Batterien verdreifacht und die Herstellungskosten um 25 Prozent senkt. Perowskit wird auch in neueren Entwicklungen im Bereich der Solarzellen eingesetzt.

Darüber hinaus macht die neue Technologie den Einsatz von Kobalt überflüssig, das sowohl für die Umwelt als auch für den Menschen problematisch ist: So werden die Böden in den Kobaltminen verseucht, was den Bauern in den Regionen die Lebensgrundlage entzieht, und die Menschen leiden durch Staub und Schadstoffe in der Luft häufig an Lungenkrankheiten.

Auch die Radioaktivität des Kobalts bereitet vielen Minenarbeitern Sorgen. Vor allem in der Demokratischen Republik Kongo und in Russland werden die Arbeiter zudem finanziell ausgebeutet. Längerfristig will Liu völlig neue Batterien entwickeln, die vollständig immun gegen physikalische Belastungen sind.

Für seine Forschung wurde der Wissenschaftler vom MIT Technology Review in die Liste der "35 Innovators under 35" 2023 aufgenommen. Noch sind die neuen Batterien nicht marktreif, aber erste Unternehmen haben bereits Interesse bekundet.