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Über 1.000 km Reichweite für E-Autos

Fraunhofer und TNO entwickeln neue Energiespeicher-Technologie

12. November 2020, 10:30 Uhr   |  Stefanie Eckardt

Fraunhofer und TNO entwickeln neue Energiespeicher-Technologie
© SALD

Mit der neuen Akkutechnologie Spatial Atom Layer Deposition sollen für Elektrofahrzeuge in Zukunft Reichweiten von über 1.000 km möglich sein.

Eine neuartige Akkutechnologie mit der Bezeichnung »Spatial Atom Layer Deposition«, kurz SALD, soll zukünftig eine Reichweite von über 1.000 km ermöglichen. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem im industriellen Maßstab Beschichtungen aufgetragen werden, die so dünn sind wie ein Atom.

Das neue Verfahren ist vom niederländischen Unternehmen SoLayTec, den deutschen Fraunhofer-Instituten und der staatlichen niederländischen Forschungseinrichtung The Netherlands Organisation gemeinsam entwickelt worden. Für die Vermarktung zur industriellen Massenfertigung wurde die Firma SALD gegründet.

SALD-Akkus ermöglichen nicht nur dreimal mehr Reichweite für Stromer als heutige Energiespeicher, sondern können auch fünfmal schneller geladen werden, so das Unternehmen. Damit ließe sich ein Elektrofahrzeug innhalb von zehn Minuten zu etwa 80 Prozent und in 20 Minuten vollständig laden. Gespräche mit Automobilherstellern will das Unternehmen eigenen Angaben zufolge bereits führen, Namen werden allerdings nicht genannt. Die neue Akkugeneration wird frühestens2022/23 in E-Autos eingebaut werden können.

SALD-Akkus stellen eine Weiterentwicklung der heutigen Lithium-Ionen-Technologie dar. Durch die Nanobeschichtung entsteht eine »Artificial Solid-Elektrolyte Interphase« (A-SEI), die im Vergleich zu bisherigen SEI über eine deutlich bessere Leistungsfähigkeit verfügt. In Folge dessen werden die Langlebigkeit, die Sicherheit und die Kapazität deutlich gesteigert. »Dadurch kann ein E-Auto entweder mit kleineren Batterien weit über 1.000 km oder mit größeren Akkupacks in Zukunft sogar über 2.000 km ohne Nachladen fahren«, erklärt SALD-CEO Frank Verhage. Er stellt klar: »Es geht nicht darum, einen theoretischen Reichweitenrekord aufzustellen. Sondern wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 km noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt.«

Die SALD-Technologie funktioniert den Angaben zufolge sowohl mit den heute noch üblichen Flüssigelektrolyten als auch mit künftigen Feststoffbatterien (Solid State), die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Als ultimatives Ziel nennt der SALD-Chef »3D Solid State SALD Batteries«, die »deutlich leichter, sicherer und leistungsstärker« sein sollen. Die SALD-Technologie steht nach seinen Ausführungen im Einklang mit der von Tesla-Chef Elon Musk auf dem Batterie Day im September 2020 vorgestellten Batterie-Entwicklungsrichtung. »Es ist dieselbe Erkenntnis, dass die Batteriezellen grundlegend weiterentwickelt werden müssen, indem der Ionenfluss zwischen Kathode und Anode deutlich verbessert wird, um bahnbrechende Fortschritte zu erzielen«, betont Frank Verhage. So arbeite die SALD-Technologie beispielsweise mit den neuen Lithium-Eisenphosphat-Batterien zusammen, die Tesla für das Model 3 in China angekündigt hat. Den Angaben zufolge soll die atomdünne dreidimensionale Oberflächenbeschichtung mit allen Kathodenmaterialien funktionieren, die sich derzeit bei Batterieherstellern in der Überlegungs-, Erprobungs-oder Produktionsphase befinden, darunter Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide LiNiCoMnO2, LiCoO2, LiMnNiO2 und LiMn2O4.

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