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Faktencheck

Was man über Lithium-Schwefel-Akkus wissen muss

6. Februar 2014, 9:18 Uhr | Mathias Bloch

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Wie sicher sind Lithium-Schwefel-Akkus und wären sie günstiger?

Elektronik: Die Sicherheit von Akkus ist ein Thema, auch in den Medien. Wie sicher sind Lithium-Schwefel-Akkus?

Althues: Sicherheitstechnisch haben Li-S-Zellen einige Vorteile. Ähnlich wie bei Lithium-Ionen-Akkus hängt das allerdings stark von der Auswahl des Elektrolyten oder des Anodenkonzepts ab. Ergebnisse von standardisierten Sicherheitstests sind mir aber bisher nicht bekannt. Bei hohen Temperaturen von mehr als 200 °C stellen Zellen mit Lithium-Metall-Anoden jedoch eine Gefahr dar. Oberhalb des Schmelzpunktes von Lithium kann es zu unkontrollierbaren, heftigen Reaktionen kommen. Sicherheitstechnische Untersuchungen und Konzepte zur Erhöhung der Sicherheit gehören sicher mit zum Entwicklungsprogramm der nächsten Jahre.

Elektronik: Lässt sich sagen, um welchen Faktor Lithium-Schwefel-Akkus günstiger wären als Lithium-Ionen-Akkus?

Althues: Die teuerste Komponente des Lithium-Ionen-Akkus ist das Kathodenmaterial, das ca. 25 % der Zellkosten ausmacht. Das wird durch den weltweit verfügbaren und kostengünstigen Schwefel ersetzt.

Elektronik: Welche Zellspannung haben Lithium-Schwefel-Akkus eigentlich?

Althues: Etwa 2,2 V. Die Entladung läuft über zwei Plateaus, das erste bei 2,4 V und das zweite bei 2,1 V.

Elektronik: Welches Ladeverfahren kommt dabei zum Einsatz?

Althues: Im Labor werden die Zellen in der Regel galvanostatisch, also mit einem konstanten Strom, bei 0,1 bis 1 C geladen. Ein optimiertes Ladeprofil für Li-S muss aber erst noch ermittelt werden.

Elektronik: Wären Lithium-Schwefel-Akkus leichter zu recyceln als Lithium-Ionen-Akkus?

Althues: Da keine seltenen Übergangsmetalle eingesetzt werden, wie z.B. Kobalt in Li-Ionen-Akkus, würde das Recycling vor allem auf die Rückgewinnung von Lithium abzielen oder eventuell noch Kupfer aus den Stromableitern. Es sind einfache Verfahren denkbar, konkrete Konzepte müssen aber noch entwickelt werden.