Neue Batterie Technologien

Im Jahr 2014 waren Lithium-Ionen-Batterien eine Innovation. Sie haben eine höhere Energiedichte, eine höhere Spannungsdauer und sind länger nutzbar als ihre Vorgänger, die mit Bleisäure arbeiten. Lithium-Ionen-Batterien haben eine längere Lebensdauer, während sie mehr Energie speichern können. Eine neue Legierung, die mit Hilfe der Sol-Gel-Technologie hergestellt wurde, weist eine nanoporöse Struktur auf, die die elektrische Leitfähigkeit verbessert und damit die Ladezeit verkürzt.

Allerdings bleibt die Lieferkette von Lithium für die Batterien problematisch, wie das amerikanische Unternehmen Quantum Battery Metals selbst feststellt. Außerdem steigt der Preis des Materials aufgrund der zunehmenden Knappheit. Aber sie sind von großem Nutzen, und bis Alternativen bereitstehen, produzieren die Unternehmen weiterhin Lithium-Ionen-Batterien. Außerdem arbeiten sie daran, die Problembereiche der Lithium-Ionen-Batterie zu verbessern.

Natrium-Ionen-Batterien werden derzeit als Nachfolger der Lithium-Ionen-Batterien angesehen. Mehrere Unternehmen, darunter das schwedische Unternehmen Altris, haben einen Produktionsstart für 2023 angekündigt. Ein Vorteil für die Unternehmen besteht darin, dass die Batterien mit denselben Werkzeugen und in denselben Anlagen hergestellt werden können wie die Lithium-Ionen-Batterien, so dass die bestehenden Produktionsverfahren weiter genutzt werden können. Außerdem ist Natrium kostengünstiger als Lithium und umweltfreundlicher in der Gewinnung. Natrium-Ionen-Batterien weisen auch eine höhere Leistung im Bereich des Ladens und Entladens auf, was z. B. für kleinere Fahrzeuge interessant ist. Eine Aufladung von Null auf 99 Prozent soll in acht Minuten machbar sein.

Die Lithium-Luft-Batterie könnte auch die Reichweite von Elektrofahrzeugen deutlich erhöhen. Neben ihrer höheren Energiedichte bietet sie fast nur Vorteile: Sie ist sicherer und leichter als Lithium-Ionen-Batterien, sie ist im Vergleich recht umweltfreundlich und bietet offenbar das Potenzial für eine lange Haltbarkeit sowie eine hohe Anzahl von Zyklen. So könnte sie der E-Mobilitätsbranche eine Reichweite von bis zu 800 km ermöglichen. Einen Haken hat die Sache allerdings noch: Der Ladevorgang ist noch sehr zeit- und energieaufwändig. Die innovative Lithiumbatterie wird erst in einigen Jahren marktreif sein, aber es gibt Unternehmen, die sie bereits jetzt entwickeln.

Eine Redox-Flow-Batterie (RFB) ist ein elektrochemischer Energiespeicher, der zwei flüssige Elektrolyte verwendet, um Energie in chemischer Form zu speichern. Die Elektrolyte fließen durch poröse Elektroden und reagieren in einer elektrochemischen Zelle, um elektrische Energie zu erzeugen oder zu verbrauchen. Der Hauptvorteil von RFBs ist ihre Skalierbarkeit, da sie leicht an eine Vielzahl von Leistungs- und Energieanforderungen angepasst werden können. RFBs haben das Potenzial, in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt zu werden, darunter Energiespeicherung im Netzmaßstab, Integration erneuerbarer Energien und Laden von Elektrofahrzeugen. Allerdings stehen RFBs noch immer vor einigen Herausforderungen wie geringer Energiedichte, hohen Kapitalkosten und begrenzter Lebensdauer. Die laufende Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung der RFB-Leistung und die Senkung der Kosten, um sie zu einer praktikablen Option für die Energiespeicherung in großem Maßstab zu machen.

Wie Sie sehen können, läuft die Forschung an neuen Technologien für Autobatterien auf Hochtouren. Die Batterien werden immer nachhaltiger, billiger und leistungsfähiger. So werden sie für ein breiteres Spektrum von Elektroautos interessant. Bald können wir uns auf mehrere Innovationen freuen. Es gibt Unternehmen, die Batterien herstellen und zu diesem Thema beraten und Ihnen weiterhelfen.