Neue Graphen-Aluminium-Ionen-Batterie von GMC

Eine neue Graphen-Aluminium-Ionen-Batterie soll 60-mal schneller laden als Lithium-Ionen-Akkus. Die Graphene Manufacturing Group (GMG) aus Australien will die Batterie ab 2022 herstellen. Schon ab 2024 könnte sie in Elektroautos zum Einsatz kommen.

Hohe Speicherkapazität dank Graphen

Mit den neuen Zellen auf Nanotechnologiebasis sollen Reichweitenangst und Recyclingprobleme der Vergangenheit angehören. Der Hersteller GMG verspricht, dass seine Graphen-Aluminium-Ionen-Batteriezellen nicht nur schneller laden, sondern auch dreimal so viel Energie speichern können wie die derzeit besten Zellen auf Aluminiumbasis. Möglich macht es das Graphen, das GMG anstelle von Graphit einsetzt. Die Zellen sollen zudem sicherer sein, weil sie nicht überhitzen, und langlebiger als Lithium-Ionen-Akkus.

Schnellladen ohne Kühlung

Die Batteriezellen basieren auf einer Technologie des Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology der University of Queensland. Mittels Nanotechnologie werden Aluminiumatome in winzige Löcher in Graphenebenen eingebracht. Die Zelle ist zwar nicht die einzige Graphen-Aluminium-Ionen-Zelle, die derzeit entwickelt wird, laut GMG aber die leistungsfähigste. „Sie lädt so schnell, dass sie im Grunde ein Superkondensator ist“, sagte GMG-Geschäftsführer Craig Nicol. „Eine Knopfzelle lädt in unter 10 Sekunden auf.“

Dabei benötigen die Batteriezellen wahrscheinlich weder Kühlung noch Heizung: Bisher habe es keine Temperaturprobleme gegeben, sagte Nicol. Normalerweise hätten 20 Prozent eines Lithium-Ionen-Batteriepacks in einem Fahrzeug mit der Kühlung zu tun. „Die Wahrscheinlichkeit ist sehr hoch, dass wir diese Kühlung oder Heizung überhaupt nicht brauchen“, so Nicol. Die Graphen-Aluminium-Zellen würden sich nicht überhitzen und auch bei Temperaturen unter null Grad gut funktionieren.

Energiedichte vergleichbar mit LFP-Zellen

Die neue Batterie soll eine Energiedichte zwischen 150 und 160 Wh/kg erreichen und eine Leistungsdichte von 7.000 W/kg. Das gilt jedenfalls für die Knopfzelle. Schafft es GMG, diese Werte auf Pouch-Zellen übertragen, entspräche dies etwa der Energiedichte von aktuellen LFP-Zellen.

Pouch-Zellen für E-Autos für 2024 geplant

Die neue Batterietechnologie lässt sich laut GMG an aktuelle Lithium-Ionen-Gehäuse anpassen, etwa an das MEB-Gehäuse des VW-Konzerns. „Unsere Zellen werden die gleiche Form und Spannung wie die aktuellen Lithium-Ionen-Zellen haben, beziehungsweise können wir auf jede beliebige Form umsteigen“, so Nicol. Ab 2022 sollen sie zunächst als Knopfzelle auf den Markt kommen, zwei Jahre später dann als Pouch-Zelle für E-Autos.

Aluminium-Ionen-Batterien werden als ein potenzieller Nachfolger der Lithium-Ionen-Technologie erforscht. Sie haben eine höhere Energiedichte, lassen sich günstiger herstellen und gut recyceln, da sie kein Lithium oder andere exotische Materialien benötigen. Noch hat GMG allerdings keinen Vertrag mit einem großen Hersteller oder einer Produktionsstätte abgeschlossen.

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