Durchbruch gelungen: Samsung präsentiert einen Festkörperakku mit 800 Kilometern Reichweite

Konventionelle Lithium-Ionen-Batterien setzen auf ein flüssiges Elektrolyt, weil diese Technologie am besten erprobt wurde und inzwischen die Nutzbarkeit in zahlreichen Produkten unter Beweis gestellt hat. Für die dahinter stehende Forschung wurde im vergangenen Jahr sogar der Nobelpreis verliehen. Noch mehr Potential bieten allerdings sogenannte Festkörperakkus. Diese setzen – wie es der Name bereits andeutet – auf ein festes Elektrolyt. Bisher allerdings fehlt es in diesem Bereich noch an wirklich marktfähigen Produkten. Der koreanische Konzern Samsung hat nun allerdings einen wichtigen Durchbruch verkündet. So ist es den Forschern des Konzerns gelungen, eine Anode zu entwickeln, bei der das Lithium als festes Lithiummetall gespeichert wird. Dadurch kann die Energiedichte des Akkus deutlich gesteigert werden.

Den Forschern von Samsung ist ein wichtiger Durchbruch gelungen. Bild: Samsung

Eine dünne Silberschicht ist Teil der Lösung

In konkreten Zahlen ausgedrückt: Bisher kommen Lithium-Ionen-Akkus in Sachen Energiedichte auf Werte von rund 700 Wh pro Liter. Den Forschern von Samsung ist es nun aber gelungen, eine Zelle mit mehr als 900 Wh/l zu produzieren. Durch weitere Forschungsarbeiten halten es die Experten sogar für möglich, den Wert in den vierstelligen Bereich zu steigern. Bisher allerdings kam es bei Festkörperakkus regelmäßig zu Problemen mit der Bildung von Dendriten. Dabei handelt es sich um kleine – aber wachsende – Verästelungen aus Lithiummetall. Diese wiederum können Kurzschlüsse zur Folge haben oder die Kapazität des Akkus deutlich reduzieren. Bei Samsung wurde nun allerdings eine dünne Schicht aus Silber- und Kohlenstoffnanopartikeln auf den festen Elektrolyten aufgebracht. Dadurch konnte die Bildung der Dendriten verhindert werden.

Die Ladezeiten sind noch ein Problem

Offensichtlich ist es den Forschern also gelungen, einige Probleme der Festkörperakkus zu lösen. Allerdings müssen bei der Nutzung auch weiterhin einige Bedingungen beachtet werden. So funktioniert der Akku nur dann richtig, wenn er mit einer Kraft von rund zwanzig Kilogramm pro Quadratzentimeter zusammengedrückt wird. Andernfalls sinkt zwar nicht die Kapazität des Akkus, wohl aber die Leistung. Bei Elektroautos sollte es allerdings kein Problem sein, den entsprechenden Druck sicherzustellen. Eine andere Einschränkung könnte hingegen für mehr Probleme sorgen. So dauert es aktuell rund fünf Stunden den Akku vollständig aufzuladen. Bei kürzeren Ladezyklen geht ein Teil der Kapazität verloren. Noch also sind auch die Festkörperakkus von Samsung nicht vollständig marktreif. Zumindest ist man diesem Punkt aber ein gutes Stück näher gekommen.

Via: Samsung