Hybride Feststoffbatterien rücken für den massenhaften Einsatz in Elektrofahrzeugen näher

Laut China Daily beschleunigen mehrere chinesische Automobilhersteller und Batteriehersteller die Kommerzialisierung dieser Technologie, da sie sie als praktikablen Weg zu verbesserter Batterieleistung sehen, ohne die Fertigungsherausforderungen, die mit vollständig festkörperbasierten Designs verbunden sind. Was sind halb-feste Batterien?

Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien verwenden flüssige Elektrolyte, um Ionen zwischen den Elektroden der Batterie zu transportieren. Obwohl diese flüssigen Elektrolyte hochwirksam sind, sind sie entflammbar und können unter bestimmten Bedingungen einen thermischen Durchschlag auslösen.

Vollständig feststoffbasierte Batterien ersetzen den flüssigen Elektrolyten vollständig durch feste Materialien und bieten potenziell erhebliche Sicherheitsverbesserungen sowie eine höhere Energiedichte. Herstellungsherausforderungen, hohe Kosten und Materialbeschränkungen haben jedoch ihre kommerzielle Einführung verlangsamt.

Einordnung fuer Autofahrer

Halbfeststoffbasierte Batterien befinden sich zwischen diesen beiden Ansätzen. Anstatt Flüssigkeiten vollständig zu eliminieren, setzen sie eine Kombination aus feststoffbasierten Elektrolytmaterialien und einer geringeren Menge an flüssigem Elektrolyten ein.

Das Ergebnis ist eine Batterie, die viele der Fertigungsvorteile bestehender Lithium-Ionen-Systeme beibehält und gleichzeitig das Sicherheitsniveau sowie die Energieleistung potenziell verbessert.

Diese Technologie stellt eine Brücke zwischen heutigen Batterien und den vollständig festkörperbasierten Systemen dar, deren kommerzielle Einführung viele Unternehmen in diesem Jahrzehnt anstreben.

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Warum Automobilhersteller daran interessiert sind: Für China, eines der größten Vorteile örperbatterien, ist ihre Kompatibilität mit der bestehenden Fertigungsinfrastruktur.

Jin Yong, Akademiker an der Chinesischen Akademie der Ingenieurwissenschaften, erklärte gegenüber China Daily, dass die Technologie einen realistischen Weg zur Industrialisierung bietet, da sie das weitreichende Ökosystem der Lithium-Ionen-Batterieproduktion in China nutzen kann, ohne dass völlig neue Fabriken und Lieferketten erforderlich wären.

Für Automobilhersteller erstrecken sich die potenziellen Vorteile über die Fertigung hinaus. Die Reduzierung des Flüssigelektrolytanteils kann das Risiko eines thermischen Durchgehens verringern, eines der am stärksten beachteten Sicherheitsrisiken in der Elektrofahrzeugindustrie.

Was die Studie zeigt

Forscher glauben zudem, dass die Technologie die Leistung in kalten Umgebungen verbessern kann, in denen herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien oft eine reduzierte Effizienz und langsamere Ladezeiten aufweisen. Eine höhere Energiedichte ist ein weiterer Anziehungspunkt.

Durch die Speicherung mehrerer Energie in gleichem Gewicht könnten zukünftige halb-feststoffbatterien die Reichweite öhen, ohne größere Batteriepacks zu benötigen. Chinesische Hersteller treiben die Kommerzialisierung voran. Mehrere chinesische Unternehmen haben bereits begonnen, über die Laborentwicklung hinauszugehen.

Der Bericht, dass die Marke MG MG4 und MG4X mit hybriden Feststoff-Flüssig-Batterien ausgerüstet hat, die in Zusammenarbeit mit dem Batteriefabrikanten Qingtao Energy entwickelt wurden. Das Unternehmen gibt an, dass Tests Verbesserungen in Haltbarkeit, Sicherheit und Leistung bei niedrigen Temperaturen nachgewiesen haben.

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Dongfeng Motor fördert die Technologie ebenfalls durch Fahrzeugtests unter den Marken Nammi und ePi.

Das Unternehmen hat据berichten zufolge ein Ziel gesetzt, bis 2026 Batterien mit einer Energiedichte von 350 Wattstunden pro Kilogramm in Massenproduktion zu fertigen; dieser Wert würde es unter die energie dichtesten derzeit entwickelten Autobatterien einordnen.

Keine Ersetzung des wachsenden Interesses warnen Experten davor, Halbfeststoffbatterien als unmittelbaren Ersatz für konventionelle Lithium-Ionen-Systeme zu betrachten.

Technik, Energie und Einsatz

Die Produktionsmengen bleiben begrenzt, die Kosten liegen weiterhin über denen herkömmlicher Batterien, und die Hersteller arbeiten weiterhin an der Verbesserung, Zellkonzepten, Produktionskonsistenz und Langzeitbeständigkeit.

Zhu Xichan, ein Experte für Fahrzeugsicherheit und ehemaliger Professor an der Tongji-Universität, sagte gegenüber China Daily, dass flüssige, Halbfeststoff- und Vollfeststoffbatterien wahrscheinlich noch viele Jahre nebeneinander bestehen werden, da jede Technologie unterschiedliche Anwendungen und Marktanforderungen erfüllt.