Neue Feststoffbatterie ist wie Ferrero Rocher aufgebaut und kann 15-jährige Lebensdauer von E-Auto-Batterien verdoppeln

Ein Team von Harvard-Forschern unter der Leitung von Xin Li, außerordentlicher Professor für Materialwissenschaften, hat eine Festkörperbatterie entwickelt, die mit 6.000 Ladezyklen praktisch jahrzehntelang hält und in 10 Minuten aufgeladen werden kann. In dem vom Forscherteam gebauten Prototyp ist die Lithium-Komponente von Siliziumpartikeln umgeben, "wie eine harte Schokoladenschale um einen Haselnusskern", so Li in einem Kommentar, der sich an Ferrero Rocher anlehnt.

Statt der lästigen Dendriten, die sich an der Lithiumoberfläche von Festkörperbatterien bilden, in den Festelektrolyten und zur anderen Elektrode vordringen und die Batterie kurzschließen, ist es den Forschern gelungen, die Reaktionen des Lithiums auf die Oberfläche der Elektrode zu beschränken. Dadurch konnten die Lebensdauer und die Ladegeschwindigkeit des Batterieprototyps deutlich erhöht werden. Nach Angaben des Projektteams wurde Folgendes festgestellt:

Rather than strong Li–Si alloying at the conventional solid–liquid interface, the lithiation reaction of micrometre-sized Si can be significantly constricted at the solid–solid interface so that it occurs only at thin surface sites of Si particles due to a reaction-induced, diffusion-limiting process.

Mit Hilfe eines rechnerischen Ansatzes zur Vorhersage von Materialwechselwirkungen gelang es dem Harvard-Team, "eine schnelle Zyklisierung von Lithium mit hoher Flächenkapazität zu erreichen, was für die Anwendung von Festkörperbatterien wichtig ist". Die Technologie wurde an Adden Energy, ein Spin-off des Harvard-Teams für angewandte Batterieforschung, lizenziert, das diese Entdeckung nun für die Entwicklung einer Festkörperbatterie in der Größe eines Telefons nutzt.

Laut JB Straubel, Mitbegründer von Tesla, dessen Unternehmen inzwischen bis zu 10 GWh Batteriekapazität pro Jahr recycelt, haben heutige Elektrofahrzeugbatterien eine Lebensdauer von etwa 15 Jahren. Die Haltbarkeitsstandards, an denen heutige E-Auto-Batterien getestet werden, können durch die neue Festkörperbatterie von Havard um ein Vielfaches übertroffen werden. Es wird zudem erwartet, dass diese Batterie in Zukunft den Gebrauchtwagenmarkt für E-Fahrzeuge aufmischen wird. 

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