Samsung will „bahnbrechende“ Feststoffbatterie entwickelt haben

Samsung hat eigenen Angaben zufolge eine „bahnbrechende“ Feststoffbatterie entwickelt. Die Forscher Yuichi Aihara, Yong-Gun Lee und Dongmin Im des Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) und des Samsung R&D Institute Japan (SRJ) haben dazu eine Studie im Magazin Nature Energy veröffentlicht.

Im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die flüssige Elektrolyte verwenden, unterstützen Festkörperbatterien eine höhere Energiedichte, was bei gleicher Größe höhere Kapazitäten ermöglicht. Durch die Vewendung fester Elektrolyte sind sie außerdem sicherer. Die Lithium-Metallanoden, die häufig in Festkörperbatterien verwendet werden, neigen jedoch dazu, das Wachstum von Dendriten auszulösen. Dabei handelt es sich um nadelartige Kristalle, die sich während des Ladevorgangs an der Anode einer Batterie entwickeln können. Dendriten verschlechtern allerdings die Lebensdauer und die Sicherheit einer Batterie.

Um diese Effekte zu überwinden, verwenden die Samsung-Forscher für ihren Prototypen eine Silber-Kohlenstoff (Ag-C)-Verbundschicht als Anode. Die nur 5 µm dicke Ag-C-Nanokompositschicht ermöglichte es dem Forscherteam, die Anodendicke zu reduzieren und die Energiedichte auf bis zu 900 Wh pro Liter zu erhöhen. Daudurch ist der Samsung-Prototyp um etwa 50 Prozent kleiner als eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie.

Die laut Samsung vielversprechenden Forschungsergebnisse sollen die Verbreitung von Elektrofahrzeugen vorantreiben. Der von den Samsung-Forschern entwickelte Prototyp würde es einem Elektrofahrzeug ermöglichen, mit einer einzigen Ladung bis zu 800 km weit zu fahren. Die Lebensdauer liegt bei über 1000 Ladungen.

Der Leiter des Projekts Dongmin Im sieht in dem Prototyp die Basis „für sicherere und leistungsfähigere Batterien der Zukunft.“ Zu Serienreife der Feststoffbatterie machte der Forscher keine weiteren Angaben. Nur so viel: „Wir werden auch in Zukunft die Entwicklung und Verfeinerung von Materialien und Fertigungstechnologien für Festkörperbatterien fortsetzen, um die Innovation von EV-Batterien auf die nächste Stufe zu heben.“

Feststoffbatterien gelten als Schlüsseltechnolgie für leistungsfähige Akkus der Zukunft. Nicht nur Samsung versucht sich an diesen Varianten. Auch der Miterfinder der Lithium-Ionen-Technik und Nobelpreisträger John Goodenough forscht trotz seines hohen Alters noch immer an der University of Texas an einer serienreifen Feststoffbatterie. Toyota will angeblich zu den Olympischen Sommerspielen in Japan 2020 sogar ein Auto mit Feststoffbatterie präsentieren. Allerdings soll die Serienfertigung noch einige Jahre dauern.