XNRGI: Ist die neue Lithium-Metall-Batterie der Superakku?

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Das US-kanadische Start-up XNRGI hat einen Super-Akku entwickelt, der alle Probleme der aktuellen Batteriegeneration auf einen Schlag lösen soll. Eine neue Lithium-Metall-Batterie verspricht eine sechsmal so hohe Energiedichte, mehr Sicherheit und schnelle Ladezeiten. Elektroautos könnten mit dieser neuen Batterie bis zu 1.000 Kilometer weit fahren. Die gute Nachricht: Alle nötigen Materialien sind in großer Menge vorhanden.

Basis des Super-Akkus sind Wafer aus der Halbleiter-Produktion

Das Start-up aus Portland in Oregon setzt ein patentiertes Verfahren ein und baut seine Batterie anders auf als herkömmliche Batterien. Die Basis sind sogenannte Wafer, die man auch in der Halbleiter-Produktion verwendet. Diese rund 30 Zentimeter großen Scheiben werde mit bis zu 160 Millionen winzigen Löchern versehen und von beiden Seiten beschichtet: Eine Seite mit einem leitenden Material (Lithium und andere Metalle), die andere mit einem nicht-leitenden Material.

Durch diese löchrige, dreidimensionale Struktur ist die Oberfläche der Batterie bis zu 70-mal größer als die einer herkömmlichen Batterie. Jedes der kleinen Löcher ist eine winzige Batterie in sich. Fällt eine der Minibatterien aus, hat das keine Auswirkungen auf den Rest: Die physische Trennung verhindert thermisches Durchgehen und Explosionen, wie sie bei aktuellen Lithium-Ionen-Batterien vorkommen können.

Gleichzeitig können bei der XNRGI-Batterie auch keine internen Kurzschlüsse auftreten. Wegen der nichtleitenden Beschichtung treten weniger Dendriten auf, elektrochemische Ablagerungen, die sonst Kurzschlüsse verursachen können. Auch der Verschleiß wird bei der neuen Batterie minimiert. Das bedeutet, dass der Akku bis zu fünfmal so lange lebt wie klassische Lithium-Ionen-Batterien.

Der wohl größte Vorteil des Wunder-Akkus ist, dass alle Materialen bereits vorhanden sind und in der Chip-Industrie zum Einsatz kommen. Die Wafer lassen sich also bereits jetzt günstig in großen Stückzahlen produzieren.

Einsatz im Elektroauto ab 2022

Eine solche Batterie könnte die Reichweite von Elektroautos auf einen Schlag auf 1.100 Kilometer steigern. Auch die Ladezeiten würden sich wegen der größeren Oberfläche deutlich verkürzen, XNRGI-Chef Chris D’Couto spricht von 15 Minuten für 80 Prozent Ladestand. Außerdem ist die Batterie auch noch deutlich leichter als heutige Lithium-Ionen-Batterien.

Wie immer stellt sich an dieser Stelle die Frage, wann die neue Technologie marktreif ist. XNRGI will schon 2020 die ersten serienreifen Akkus ausliefern, wird sich aber zunächst auf stationäre Speicher konzentrieren. Die Batterien sollen dazu in genormten Computer-Server-Gehäusen untergebracht und in Schiffscontainern verpackt werden. Jeder Container hat XNRGI zufolge eine Speicherkapazität von 4 Megawattstunden.

Auch in Drohnen, Robotern und Scootern könnte man die neuen Batterien bald sehen. In Elektrofahrzeugen könnten sie ab 2022 zum Einsatz kommen, dann aber nur in einzelnen Modellen. Wegen der aufwendigen Tests der Autoindustrie werden die Batterien wohl frühestens 2024 massenhaft im E-Auto verbaut, teilte XNRGI mit.

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