Die Forschungsabteilungen von Samsung haben den Prototyp einer Feststoffzelle vorgestellt. Dank einer „bahnbrechenden“ Neuerung soll der Akku elektrische Reichweiten von bis zu 800 Kilometern erlauben.
Feststoff-Batterien sind potentiell sicherer und verfügen über eine höhere Energiedichte als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Die Samsung-Forscher wollen nun das bisherige Problem der unerwünschten Dendritenbildung bei der Verwendungen gängiger Lithium-Anoden in Feststoff-Akkus in den Griff bekommen haben. Unter Dendriten versteht man Kristallisationen, die die Lebensdauer und die Sicherheit einer Batterie negativ beeinflusst.
Silber-Karbon statt Lithium-Anode
Dazu setzen die Samsung-Experten anstelle einer Lithium-Anode eine Kompositschicht aus Silber-Karbon ein. Das löste den Forschern zufolge nicht nur das Dendriten-Problem, sondern führte zugleich zu einer höheren Kapazität und Lebensdauer der Batterie.
Mit einer Dicke von fünf Mikrometern ist die neue Anodentechnik flacher als die konventionelle Lithium-Lösung. Damit soll Samsung zufolge ein so konstruierter Feststoff-Akku eine Energiedichte von stolzen 900 Wattstunden pro Liter aufweisen und dabei rund 50 Prozent kleiner sein als eine Lithium-Ionen-Batterie vergleichbarer Kapazität.
Der Prototyp soll Elektroautos mit einer Reichweite von bis zu 800 Kilometern ausstatten und dabei bis zu 1.000 Ladezyklen überstehen. Umgerechnet würde das einer Gesamtlebensdauer von bis zu 800.000 Kilometer entsprechen.
Marktreife steht noch aus
Marktreif ist der Akku allerdings noch nicht. Die Forscher wollen im nächsten Schritt alle verwendeten Materialien im Detail aufeinander abstimmen. Danach sollen Produktionsprozesse entwickelt werden, die für den Masseneinsatz geeignet sind. Ein Zeitfenster bis zu einer möglichen Marktreife nannten die Koreaner nicht.
„Das Produkt dieser Studie könnte der technologische Grundstein für sicherere Hochleistungsbatterien der Zukunft sein. In Zukunft werden wir Festkörperbatteriematerialien und Herstellungstechnologien weiterentwickeln und verfeinern, um die Innovation von EV-Batterien auf die nächste Stufe zu heben“, sagt Projektleiter Dongmin Im vom Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT).
