Entscheidendes an Anode und Kathode
»Anode und Kathode, diese Komponenten bestimmen die Kapazität und damit natürlich auch den Preis einer Zelle«, stellt Suter fest. »Aus diesem Grund richtet sich auch das Gros der Entwicklungsanstrengungen bei den Herstellern auf die Verbesserung und Optimierung gerade dieser beiden Komponenten.« – »Besonders im Bereich Wearables erwarten die Hersteller immer mehr Leistung auf immer kleinerem Raum«, charakterisiert Schein die Herausforderung, vor der die Batteriehersteller stehen. »Wir arbeiten deshalb kontinuierlich daran, die Energiedichte unserer Zellen auf noch weniger Raum weiter zu steigern.« Nach der durchgeführten Energiedichteerhöhung bei der Kathode (Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide, kurz NMC) will Schein im nächsten Jahr die Energiedichte der Anode erhöhen.
Nach Auskunft von Professor Karl-Heinz Pettinger wird in der Branche derzeit intensiv an Anoden geforscht. »Hauptziel ist dabei die Schnellladbarkeit.« Silizium/Graphit-Komposite und Hard-Carbons haben dabei die größte technische Relevanz. Auf der Anodenseite geht der Trend zu hochgradig nickelhaltigen Substanzen. Hauptziel ist hier die Erhöhung der Energiedichte. Langfristig versucht man hier nach Auskunft von Professor Pettinger das Element Kobalt aus dem Kathodenmaterial zu substituieren: »Kobalt unterliegt starken Preisschwankungen und ist derzeit die limitierende Ressource.«
Eichhorn verweist in diesem Zusammenhang auch darauf, »dass es den meisten Batterieherstellern ein Anliegen ist, aus kommerziellen wie auch politischen Gründen den Kobalt-Anteil zu reduzieren oder in Zukunft eventuell vielleicht sogar ganz darauf verzichten zu können«. Hack weist darauf hin, dass die Frage, worauf sich die Entwicklung richtet, auch damit zusammenhängt, ob die Hersteller mehr an High-Drain- oder an High-Capacity-Zellen interessiert seien. »Aktuell sieht es so aus, als ob die Hersteller in Korea mehr auf das Thema High-Drain bei Zellen der Größe 18650 setzen. Die höheren Kapazitäten werden dann über die Formate 21700 in den nächsten Quartalen folgen«, gibt er seinen Eindruck aus den Gesprächen mit den Herstellern wieder.