Tesla: Akkus mit einer Lebensdauer von 100 Jahren

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Seit 2016 betreibt Tesla eine eigene Batterieforschungsabteilung in Zusammenarbeit mit dem Batteriespezialisten Jeff Dahn von der kanadischen Dalhousie University. Diese hat kürzlich ein Paper in einer Fachzeitschrift veröffentlicht, in dem eine neue Batteriechemie vorgestellt wird. Die Batteriezelle verspricht unter bestimmten Bedingungen 100 Jahre Nutzungsdauer.

Die Zelle nutzt eine nickelbasierte Batteriechemie

Jeff Dahn forscht schon seit ihrer Erfindung an Lithium-Ionen-Batterien. Ihm wird ein hoher Anteil am kommerziellen Erfolg der Akkus zugeschrieben, nachdem er an der Verlängerung ihrer Lebensdauer gearbeitet hatte. Auch an der neuen Batteriezelle war Dahn wieder beteiligt.

Der jetzt veröffentlichte Artikel mit dem Titel „“Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 as a Superior Alternative to LiFePO4 for Long-Lived Low Voltage Li-Ion Cells“ beschreibt eine neue nickelbasierte Batteriechemie aus Dahns Labor. Sie soll eine hohe Energiedichte und damit eine hohe Reichweite für Elektroautos ermöglichen.

Bei Raumtemperatur könnte die Batterie 100 Jahre durchhalten

Da es sich bei den Akkus um Niederspannungszellen handelt, sind sie gut für Anwendungen geeignet, die eine hohe Lebensdauer erfordern. Wie lang diese ist, hängt von der Ladespannung und der Betriebstemperatur ab. Im hypothetischen Fall, dass die Batterie gleichmäßig bei 25 Grad betrieben wird, könnte sie 100 Jahre lang genutzt werden, schreiben die Forscher.

Besser als LFP-Zellen

Die neue Batterie zeigt demnach auch bessere Eigenschaften als Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP). „Es zeigt sich, dass die Niederspannungszellen NMC532 den LFP-Zellen in Bezug auf Kapazitätserhalt und Energiedichte überlegen sind“, heißt es im Artikel. „NMC-Zellen, insbesondere solche, die auf 3,8 V balanciert und geladen sind, weisen im Vergleich zu LFP-Zellen einen besseren Coulomb’schen Wirkungsgrad, einen geringeren Kapazitätsabfall und eine höhere Energiedichte auf.“

Tesla setzt LFP-Akkus bereits im großen Stil in Elektrofahrzeugen ein. Sie sind günstig, da sie kein teures Kobalt enthalten. Dafür kommen sie noch nicht an die Reichweiten von herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus heran. Die jetzt neu vorgestellte Zelle enthält dagegen wenig bis kein Kobalt. Die Forscher um Jeff Dahn berichten, dass ihr neues Batteriedesign auch so gut funktioniert.

Wie geht es weiter?

Bei der Arbeit mit der neuen Zellchemie handelt es sich um Grundlagenforschung. Es ist also nicht klar, ob es die neue Batteriezelle je in die Serienproduktion für Elektroautos oder Stromspeicher schafft. Dennoch kann man davon ausgehen, dass wir bei Tesla durch die Zusammenarbeit mit Jeff Dahn weitere Verbesserungen bei der Reichweite sehen werden.

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