Harvard-Ingenieure haben eine Festkörperbatterie erfunden, die aktuelle Versionen in Leistung und Zuverlässigkeit übertrifft

Die neuen Festkörperbatterien von Adden Energy stellen einen Fortschritt in Bezug auf Leistung und Zuverlässigkeit dar. Allerdings müssen zunächst technische Schwierigkeiten gelöst werden, bevor sie im industriellen Maßstab hergestellt werden können.

Das Startup verfügt über eine exklusive Technologielizenz des Harvard Office of Technology Development zur Entwicklung von Festkörperbatteriesystemen für Elektrofahrzeuge. Basierend auf der Lithium-Metall-Technologie kann der Akku in nur drei Minuten mit über 10.000 Zyklen während seiner Lebensdauer aufgeladen werden.

Die Knopfzellen-Prototypen, die derzeit von Adden Energy für Labortests entwickelt werden, sehen vielleicht nicht nach viel aus, aber das Unternehmen möchte die Batterie schließlich zu einer handtellergroßen Beutelzelle und sogar noch weiter zu einer vollwertigen EV-Batterie skalieren.

„Wir haben uns vorgenommen, diese Technologie zu kommerzialisieren, weil wir unsere Technologie im Vergleich zu anderen Festkörperbatterien als einzigartig ansehen“, sagte Xin Li, Associate Professor of Materials Science in Harvard und wissenschaftlicher Berater von Adden Energy. „Wir haben im Labor 5.000 bis 10.000 Ladezyklen in der Lebensdauer einer Batterie erreicht, verglichen mit 2.000 bis 3.000 Ladezyklen selbst für die Klassenbesten jetzt, und wir sehen keine grundlegende Grenze für die Skalierung unserer Batterietechnologie. Das könnte sei ein Game Changer."

Die neue Technologie der Batterie verhindert, dass sich Dendriten in den Lithium-Metall-Anoden bilden. Der Elektrolyt ist fest, wodurch eine hohe Stromdichte ohne Eindringen von Lithiumdendriten erreicht werden kann. Der Elektrolyt hat ein "Mehrschichtdesign", mit der Struktur, einen weniger stabilen Elektrolyten zwischen zwei stabileren Festelektrolyten zu haben. Das Wachstum von Dendriten findet innerhalb der weniger stabilen Elektrolytschicht statt, aber wenn sich Risse bilden, werden sie schnell durch dynamisch erzeugte Zersetzungen gefüllt, die ebenfalls gut eingeschränkt sind.

Laut einer Studie, die in veröffentlicht wurde Natur  Vor mehr als einem Jahr ist die Zyklenleistung der Lithium-Metall-Anode gepaart mit einer LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2-Kathode sehr stabil. Die Kapazitätsretention nach 20.000 Zyklen liegt bei über 82 % bei einer Rate von 20 °C. Auch die spezifische Leistung kann sich mit 110,6 kW/kg bei einer Energiedichte von bis zu 631,1 Wh/kg sehen lassen. Die Ergebnisse sind denen von Li-Ion-Batterieprojekten weit überlegen, und Adden Energy ist zuversichtlich, dass kommerzielle Muster in den nächsten drei bis fünf Jahren verfügbar sein werden.

Quelle: Business Wire