Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften setzen bei Lithium-Ionen-Batterien auf feste Elektrolyten mit einer Selbstheilungsschicht.
Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften vereinfachen die Einführung der nächsten Generation von Lithium-Ionen-Batterien. Diese ist absolut feuerfest, denn sie enthält statt eines flüssigen brennbaren Elektrolyten einen festen, der kein Feuer fangen kann. In bisherigen Prototypen schwächelte die Verbindung zwischen der festen Lithium-Metall-Anode und dem festen Elektrolyten allerdings, was dazu führt, dass die Batterie schnell funktionsunfähig wurde.
Selbstheilungsschicht für Batterien
Das Problem scheint mit einer Selbstheilungsschicht allerdings gelöst, die sie auf die Anode aufbringen. Sie reichern den festen Elektrolyten mit Lithiumiodid-Ionen an, die sich im festen Elektrolytmaterial bewegen. Kommt es zu Ablösungserscheinungen zwischen Elektrolyt und Anode, wandern diese Iodid-Ionen zur defekten Stelle und beheben den Schaden.
Die Ergebnisse der Labortests haben die Entwickler jedenfalls überzeugt. Einzelne Batteriezellen behielten auch nach 2.400 Lade- und Entladezyklen über 90 Prozent ihrer Kapazität. Die Wissenschaftler machen allerdings darauf aufmerksam, dass sich das Verfahren noch nicht industriell umsetzten lässt. Dies bedürfe einer weiteren Forschungsarbeit. Perspektivisch sei es jedoch so, dass die Batterien mit Selbstheilungseffekt durch den Wegfall von Hochdrucksystemen in den Batteriepacks einfacher und kostengünstiger in großem Maßstab produziert werden können.
