Chinas Batterie-Revolution: Lithium-Metall-Batterie mit doppelter Energie-Dichte vorgestellt

Wissenschaftler:innen der Tianjin-Universität in China haben eine bahnbrechende Lithium-Metall-Batterie vorgestellt, die eine Energiedichte von über 600 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) erreicht. Damit übertrifft sie die aktuellen Spitzenwerte der Tesla-Batterien mit 300 Wh/kg und der BYD Blade-Batterien mit 150 Wh/kg bei Weitem. Ihre Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift "Nature" veröffentlicht und bedeuten eine Verdoppelung der bisherigen Leistungsstandards. Davon berichtet die britische Zeitung "The Independent".

Die Energiedichte, also die Menge an Energie, die pro Gewichtseinheit gespeichert werden kann, spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung effizienter Batterien. Höhere Energiedichten ermöglichen leichtere und leistungsstärkere Batterien – ein entscheidender Faktor für Elektrofahrzeuge, Drohnen und andere Technologien.

Neues Elektrolyt-Design sorgt für mehr Leistung

Ein zentraler Durchbruch in dieser Forschung ist das neuartige Elektrolyt-Design. Bisherige Lithium-Batterien litten unter Solvatationsstrukturen – stabilen, aber einschränkenden Anordnungen von Lösungsmolekülen um Lithium-Ionen. Diese Anordnung führte oft zu eingeschränkter Ladeleistung, geringerer Lebensdauer und niedrigeren Energiedichten.

Die Forscher:innen aus Tianjin entwickelten laut "The Independent" jedoch einen "delokalisierten Elektrolyten", der eine weniger geordnete, dynamischere Umgebung für Lithium-Ionen schafft. Dies reduziert Barrieren im Ionen-Transport und verbessert gleichzeitig die Stabilität sowie die Zykluslebensdauer der Batterie. Die Testläufe mit hochkapazitiven Lithium-Metall-Pouch-Zellen zeigten beeindruckende Ergebnisse: eine Energiedichte von 604,2 Wh/kg und stabile Leistung über mehr als 100 Zyklen hinweg.

Einsatzmöglichkeiten und Zukunftsperspektiven

Diese Innovation übertrifft nicht nur die Ziele des chinesischen Programms "Made in China 2025", das für Elektrofahrzeug-Batterien eine Energiedichte von 400 Wh/kg anstrebt. Sie könnte auch die Zukunft der Elektromobilität entscheidend prägen. Erste Anwendungen finden sich bereits: Die Technologie wird für Hochleistungsdrohnen eingesetzt, doch auch im Automobilsektor könnten solche Batterien bald zum Standard werden.

Mit diesem Durchbruch rückt die Vision von leichteren, langlebigeren und leistungsstärkeren Batterien näher – ein bedeutender Schritt auf dem Weg zu nachhaltiger Mobilität und Energieversorgung.