Wann sind Festkörperbatterien marktreif?

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Festkörperbatterien gelten als die Akkus der Zukunft. Sie könnten das Reichweitenproblem von Elektroautos lösen, sind aber noch nicht marktreif. Das Portal Electrive hat verschiedene Fachleute nach ihrer Meinung gefragt, wann Festkörperbatterien in Serie gehen – und eher zurückhaltende Antworten bekommen.

Feststoffbatterien: Leistungsfähig, leicht und sicher

Festkörperbatterien haben einen festen Elektrolyten statt einem flüssigen wie herkömmliche Batterien. Deshalb haben sie eine wesentlich höhere Energiedichte: Sie können bei gleicher Größe mehr Energie speichern, was bei Elektroautos zu einer höheren Reichweite führt. Oder sie liefern dieselbe Menge an Energie wie eine herkömmliche Batterie, sind aber kleiner und leichter als diese. Gerade in der E-Mobilität, wo Batteriegröße und -gewicht entscheidende Kriterien sind, ist das ein großer Vorteil. Außerdem ist die Sicherheit bei Festkörperbatterien wesentlich höher, da feste Elektrolyte nicht brennbar sind.

Warum Festkörperakkus noch nicht marktreif sind

Electrive zitiert Dr. Johannes Kasnatscheew vom Forschungszentrum Jülich, der auf Batterien mit festem Elektrolyt spezialisiert ist. Er ist auf der Suche nach dem besten Material für den Elektrolyt. In Frage kommen anorganische Materialien wie Keramiken und Gläser oder organische wie Polymere, die jeweils Vor- und Nachteile haben. Welches Material das beste ist, wird unter Wissenschaftlern noch diskutiert.

Mit festen Elektrolyten lassen sich Anoden aus Lithium-Metall verbauen statt – wie in heutigen Batterien – Anoden aus Graphit, erklärt Dr. Kasnatscheew. Das ermöglicht die höheren Energiedichten und reduziert zugleich den Energieeinsatz bei der Batterieherstellung. Der langwierige Trocknungsprozess, der heute noch nötig ist, entfällt. Electrive gegenüber schätzt Kasnatscheew die Perspektiven für Festkörperakkus so ein: „Feste Elektrolyte sind sehr vielversprechend, aber noch herausfordernd.“

Auch andere von dem Portal befragte Fachleute äußerten sich eher zurückhaltend. Weder die Serienproduktion noch der Einbau in ein Serienauto sei vor 2025 zu erwarten. Es gäbe kein Muster einer Festelektrolyt-Batterie, das aktuelle Produkte in ihren Eigenschaften schlagen könnte. Zudem sei noch nicht klar, wie reine Lithium-Metall-Anoden sicher und in Masse produziert werden könnten. Und ein Fachmann geht noch weiter in seiner Einschätzung: Eine Ablösung der heutigen Lithium-Ionen-Generation stehe nicht zur Debatte. Denn auch diese entwickeln sich ständig weiter. Dennoch ist das Potenzial für die neue Batteriegeneration groß, das zeigen schon die vielfältigen Forschungsaktivitäten in diesem Bereich.

Präsentiert Toyota nächstes Jahr eine eigene Festkörperbatterie?

Die Ankündigung von Toyota, man werde schon 2020 zu den Olympischen Spielen in Japan einen serienreife Feststoffakku vorstellen, muss übrigens scheinbar mit Vorsicht genossen werden. Electrive hat ins Kleingedruckte geschaut: Anlass für die Ankündigung von Toyota-Manager Terashi war demnach die Verkündigung mehrerer Kooperationen. Darunter eine mit dem langjährigen Partner Panasonic, mit dem der Autobauer „bis Ende 2020 ein Joint Venture zur Entwicklung“ von Festkörper-Akkus gründen will. Das klingt nicht gerade danach, als stehe die Serienproduktion kurz bevor.

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