Forscher der Pohang University of Science and Technology erzielten kürzlich einen Durchbruch bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie konnten die Effizienz und Lebensdauer der Technologie deutlich verbessern.
Batterien werden künftig eine immer wichtigere Rolle spielen. Denn es rollen immer mehr E-Autos über die Straßen. Gleichzeitig suchen Energieversorger nach Lösungen, um Solarenergie auch nachts oder an bewölkten Tagen speichern zu können.
Ein Forschungsteam der Pohang University of Science and Technology (POSTECH) erzielte kürzlich einen bedeutenden Durchbruch bei der Entwicklung von dafür geeigneten Festkörperbatterien. Die Forschungsergebnisse könnten den Weg für sicherere und langlebigere Energiequellen ebnen.
Dazu entwickelten die Forscher eine neuartige Methode der Elektrodeposition, die die Effizienz und Lebensdauer von Festkörperbatterien erheblich steigern soll. Zum Hintergrund: Sekundärbatterien, wie in Elektrofahrzeugen und Energiespeichersystemen, basieren allgemein auf flüssigen Elektrolyten.
Durchbruch bei Entwicklung von Festkörperbatterien
Die Entflammbarkeit flüssiger Elektrolyte birgt das Risiko von Bränden, weshalb die Forschung zunehmend solide Elektrolyte in Festkörperbatterien untersucht. Die Hoffnung: Eine sicherere Lösung, die nahezu überall eingesetzt werden kann.
Um die Herausforderungen der Batteriesicherheit zu bewältigen, entwickelte das Team der POSTECH eine Anodenschutzschicht aus einem funktionalen Binder für Festkörperbatterien.Diese Schicht verfügt offenbar über gute Lithiumübertragungseigenschaften, verhindert zufällige Elektrodepositionen und fördert einen Prozess der sogenannten „Bottom-Elektrodeposition“.
Das soll eine gleichmäßige Trennung von Lithium vom Boden der Anode gewährleisten. Durch die Analyse mit einem Rasterelektronenmikroskop bestätigten die Forscher die stabile Elektrodeposition und Ablösung von Lithiumionen. Dies reduziert den unnötigen Verbrauch von Lithium erheblich.
Weitere Forschungen soll Lebensdauer und Energiedichte verbessern
Die Festkörperbatterien, die das Team entwickelt hat, zeigten eine stabile elektrochemische Leistung über einen längeren Zeitraum. Und das auch mit einem Lithiummetall, das dünner als zehn Mikrometer ist. Professor Soojin Park, der für die Forschung zuständig war, erklärte, dass die Forscher durch diese Elektrodepositionsstrategie ein dauerhaftes Festkörperbatteriesystem entwickeln konnten.
Weitere Forschungen sollen darauf abzielen, die Batterielebensdauer zu verlängern und die Energiedichte zu erhöhen. Ferner planen beteiligte Partner, Lithiummetallanoden für die kommende Generation von Sekundärbatterien zu kommerzialisieren. Die Entdeckung bietet neue Perspektiven für die Entwicklung von Energiespeichertechnologien und unterstreicht das Potenzial von Festkörperbatterien als sichere und effiziente Energiequelle für die Zukunft.
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