Durchbruch bei Batterietechnik: neuartiger Lithium-Luft-Akku

Die Technologie gilt seit Jahren als Hoffnungsträger bei der Entwicklung neuer Akkus – doch bisher scheiterte sie an Schwächen wie kurzer Lebensdauer und komplizierter Herstellung. Jetzt gibt es Fortschritte! Japanische Experten konnten laut Chip.de einen funktionsfähigen Batterie-Prototyp bauen. Die Lithium-Luft-Zelle soll dabei stabil funktioniert haben.

Ein kleiner Schritt für die Forschung, aber ein großer für die Batterie-Industrie? Der Clou an Lithium-Luft-Batterien: Sie sind viel leichter als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus – bei deutlich höherer Energiedichte. Schon 2021 hatten NIMS-Forscher eine Lithium-Luft-Zelle mit 500 Wattstunden pro Kilogramm vorgestellt. Zum Vergleich: Moderne Akkus in E-Autos liegen bei 150 bis 250 Wh/kg. Der Stromfluss der Lithium-Luft-Batterien ist allerdings bislang zu schwach, die Lebensdauer zu kurz. Außerdem lassen sich die Akkus nur schwer in größeren Stückzahlen herstellen.

Doch ein neues Kohlenstoffmaterial namens CNovel vom Unternehmen Toyo Tanso ermöglicht nun Elektroden mit kontrollierter Porenstruktur. Durch diese Struktur konnte die Leistung der Zukunfts-Batterie deutlich verbessert werden, so die Forscher. Und nicht nur das: Die Lebensdauer stieg ebenfalls. Im Test hielt die Batterie über 150 Lade- und Entladezyklen durch – bei stabiler Leistung. Das mag sich nach wenig anhören, ist aber für die Forschung ein wichtiger Wert.

Zudem gelang den Forschern ein wichtiger Schritt in Richtung Massenproduktion: Sie entwickelten ein Verfahren, mit dem sich größere Elektroden herstellen lassen. Laut NIMS sei das "eine solide technische Grundlage für die Skalierung auf größere Batteriezellen". Die neue Technik mit extrem hoher Energiedichte könnte irgendwann Akkus mit 1000 Kilometer Reichweite und mehr erlauben. Gute Zukunftsaussichten für E-Auto-Fahrer!