Elektroautos der Zukunft: Diese 3 Vorteile haben Magnesium-Batterien

Lithium-Ionen-Akkus stellen aktuell sowohl bei Elektroautos als auch bei Smartphones den mit Abstand wichtigsten Energiespeicher dar. In diesem Jahr wurde den wissenschaftlichen Wegbereitern der Technologie sogar der Nobelpreis verliehen. Allerdings sind die Batterien auch nicht ganz unumstritten. Denn zum einen werden die benötigten Rohstoffe teilweise unter unmenschlichen Bedingungen abgebaut. Zum anderen sind die Akkus vergleichsweise leicht entzündlich und lassen sich nur schwer wieder löschen. Auch deshalb arbeiten Forscher in aller Welt an der Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Akkus. So wird unter anderem nach alternativen Materialien gesucht, die die Lithium-Anode ersetzen können. Bei stationären Speichern kann dafür beispielsweise Natrium verwendet werden. Für mobile Akkus in Elektroautos wird hingegen Magnesium bevorzugt.

Sicherheit, Energiedichte und Verfügbarkeit sind von Bedeutung

Vor allem drei Gründe sprechen für die weitere Erforschung der Magnesium-Batterie:

1. Der Rohstoff ist weltweit preiswert verfügbar und kann problemlos gewonnen werden. Die Problematik der Konflikt-Rohstoffe kann so umgangen werden.

2. Die Energiedichte ist deutlich höher. So wurden inzwischen Werte von 400 mAh pro Gramm erreicht. Die bisher genutzten Lithium-Ionen-Akkus kommen hingegen nur auf rund die Hälfte. Bei gleich bleibender Kapazität sinkt also das Gewicht. Oder umgekehrt: Bei konstantem Gewicht kann die Leistungsfähigkeit erhöht werden.

3. Der Einsatz ist deutlich sicherer. Denn bei Magnesium-Batterien ist die Gefahr eines Kurzschlusses mit anschließendem Brand nicht gegeben. Dadurch kann auch auf zahlreiche Sicherheitsvorkehrungen verzichtet werden, was den Einbau in Autos erst einmal vereinfacht.

Bisher hemmt ein großes Problem die Entwicklung

Trotz dieser theoretischen Vorteile werden aktuell aber noch immer Lithium-Ionen-Akkus in Elektroautos verbaut. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Bisher hat die Wissenschaft noch keine serienreife Magnesium-Batterie entwickelt. Die Problematik liegt in der sogenannten Zyklenfestigkeit. Der Akkus muss nicht nur einmal funktionieren, sondern sollte auch langfristig nicht zu viel Leistungsfähigkeit verlieren. Magnesium-Batterien lassen sich bisher aber nicht so einfach mehrere hundertmal pro Jahr auf- und wieder entladen. Damit aber ist der Einsatz in Elektroautos oder Smartphones aktuell nicht möglich. Weltweit wird aber schon emsig an neuen Ansätzen und Verfahren gearbeitet. Die drei oben genannten potentiellen Vorteile dürften zudem dafür sorgen, dass auch ausreichend Forschungsgelder in diesen Bereich fließen.