Forscher entwickeln E-Batterie, die in 15 Minuten auf 80 Prozent auflädt
Wenn es gelingt, die Gesamtkosten eines E-Autos zu senken, würden mehr Menschen in Erwägung ziehen, vom Verbrenner auf die elektrische Variante umzusteigen? An der kanadischen University of Waterloo wollen Forscher:innen einen technologischen Durchbruch mit einer neuen Lithium-Ionen-Batterie erzielt haben. Sie soll sich durch eine besonders lange Lebensdauer auszeichnen und in nur 15 Minuten von null auf 80 Prozent aufgeladen werden können.
Bis zu 800 Ladezyklen
In Waterloo forscht Yverick Rangom, Professor an der Fakultät für Chemieingenieurwesen, daran, Batterien kompakter zu gestalten, damit sie schneller laden und länger halten. Dies würde die Herstellungskosten von E-Fahrzeugen senken, was wiederum zu niedrigeren Kaufpreisen führen und den Wert gebrauchter Elektroautos erhöhen könnte.
Damit ließe sich eine neue Zielgruppe ansprechen, heißt es: Personen, die weder über eine eigene Ladestation noch über einen festen Parkplatz verfügen, beispielsweise Bewohner:innen von Mehrfamilienhäusern. Zudem soll es das neue Design den Batterien ermöglichen, bis zu 800 Ladezyklen zu erreichen, was ihre Lebensdauer deutlich verlängern würde.
Verbesserte Leitfähigkeit
Laut Rangom verwendet die Batterie dieselben Lithium-Ionen-Komponenten, die bereits in aktuellen Elektroautos zum Einsatz kommen. Der Grund für die verbesserte Leistung liege laut den Forscher:innen in der Anode. Diese besteht normalerweise aus Graphit. Durch eine an der University of Waterloo entwickelte Methode sollen die Graphitpartikel miteinander verschmelzen, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. So können sich Lithiumionen schneller bewegen, was ein zügigeres Laden der Batterien ermöglicht. Michael Pope, Co-Leiter der Forschung, sprach von modernsten Eigenschaften in Bezug auf Elektronen-, Ionen- und Wärmeübertragung.
Degradationserscheinungen, also der schrittweise Verlust der Batterieleistungsfähigkeit, oder Sicherheitsrisiken, die mit Schnellladen verbunden sind, sollen bei dieser Technologie nicht auftreten.
Ziel: Skalierbar für breite industrielle Anwendung
Der neue Ansatz für E-Batterien soll skalierbar sein und mit den aktuellen Produktionslinien der Batteriehersteller kompatibel bleiben. Als nächster Schritt ist geplant, den Herstellungsprozess zu optimieren und Prototypen zu testen. Ziel ist es, ein Batteriedesign zu entwickeln, das nicht nur leistungsfähig, sondern auch für die großflächige industrielle Produktion geeignet ist, so die University of Waterloo.
Die Forschungsergebnisse wurden in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Advanced Science publiziert.
