Eine neue Akku-Technologie soll Reichweiten von weit über 1.000 Kilometern, möglicherweise sogar über 2.000 Kilometern, ermöglichen. Die Technologie stimmt mit der von Tesla-CEO Elon Musk auf dem Battery Day vorgestellten Batterie-Entwicklungsrichtung überein, dass der Ionenfluss zwischen Kathode und Anode deutlich verbessert wird.
Das Verfahren mit der Bezeichnung “Spatial Atom Layer Deposition” (SALD) ist von den Fraunhofer-Instituten und der staatlichen niederländischen Forschungseinrichtung The Netherlands Organisation (TNO) gemeinsam entwickelt worden.
“Spatial Atom Layer Deposition” bezeichnet ein patentiertes Verfahren, im industriellen Maßstab Beschichtungen aufzutragen, die so dünn sind wie ein einziges Atom, heißt es in einer Pressemitteilung. Diese Akkus ermöglichen nicht nur dreimal mehr Reichweite für E-Autos als heutige Batteriezellen, sondern können auch fünfmal schneller geladen werden,. Damit könnte ein E-Auto binnen zehn Minuten zu etwa 80 Prozent und in 20 Minuten vollständig geladen werden.
Gespräche mit Automobilherstellern will die Firma SALD BV, die für die Vermaktung zur industriellen Massenfertigung gegründet wurde, eigenen Angaben zufolge bereits führen, Namen werden allerdings nicht genannt. Die neue Akkugeneration werde frühestens 2022/23 in E-Autos eingebaut werden können, erklärt CEO Frank Verhage.
SALD-Batterien könnten nicht nur in Automobilen, sondern beispielsweise auch in Smartphones und Smartwatches, in der Textilwirtschaft, Polymerelektronik (organische Computerchips), der Solarenergiebranche und der Verpackungsindustrie zum Einsatz kommen.
Im folgenden die Angaben der SALD BV über die Batterien:
SALD-Akkus stellen eine Weiterentwicklung der heutigen Lithium-Ionen-Technologie (Li-Ion) dar. Durch die Nanobeschichtung entsteht eine so genannte “Artificial Solid-Elektrolyte Interphase” (A-SEI), die gegenüber bisherigen SEI über eine deutlich bessere Leistungsfähigkeit verfügt. In Folge dessen werden die Langlebigkeit, die Sicherheit und die Kapazität deutlich gesteigert. “Dadurch kann ein E-Auto entweder mit kleineren Batterien weit über 1.000 Kilometer oder mit größeren Akkupacks in Zukunft sogar über 2.000 Kilometer ohne Nachladen fahren”, sagt SALD-CEO Frank Verhage. Er stellt klar: “Es geht nicht darum, einen theoretischen Reichweitenrekord aufzustellen. Sondern wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt.”
Die SALD-Technologie funktioniert den Angaben zufolge sowohl mit den heute noch üblichen Flüssigelektrolyten als auch mit künftigen Feststoffbatterien (“Solid State”), die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Als ultimatives Ziel nennt der SALD-Chef “3D Solid State SALD Batteries”, die “deutlich leichter, sicherer und leistungsstärker” sein sollen.
Die SALD-Technologie steht nach seinen Ausführungen im Einklang mit der von Tesla-Chef Elon Musk auf der “Batterie Day” im September 2020 vorgestellten Batterie-Entwicklungsrichtung. “Es ist dieselbe Erkenntnis, dass die Batteriezellen grundlegend weiterentwickelt werden müssen, indem der Ionenfluss zwischen Kathode und Anode deutlich verbessert wird, um bahnbrechende Fortschritte zu erzielen”, erklärt Frank Verhage. So arbeite die SALD-Technologie beispielsweise mit den neuen Lithium-Eisenphosphat-Batterien zusammen, die Tesla für sein jüngstes günstiges Model 3 in China angekündigt hat. Den Angaben zufolge soll die atomdünne dreidimensionale Oberflächenbeschichtung mit allen Kathodenmaterialien funktionieren, die sich derzeit bei Batterieherstellern in der Überlegungs-, Erprobungs-oder Produktionsphase befinden, darunter Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide LiNiCoMnO2 (NCM), LiCoO2 (LCO), LiMnNiO2 (LMNO) und LiMn2O4 (LMO).
Quellen: Pressemitteilung von SALD BV
Nur funktionieren Akkus nicht auf diese Weise.
Halbiert man die Akkugröße halbiert sich auch die Ladeleistung. Grund: Die Ladeleistung hat etwas mit den Zellen zu tun.
Halbe Akkugröße bedeutet halbe Anzahl von Zellen. Kann man eine Zelle in 20 Min aufladen kann man sie nicht schneller aufladen wenn man weniger verbaut. Verbaut man doppelt so viele Zellen kann man sie alle zusammen immer noch in 20 Minuten aufladen. Verbaut man 100 Mal soviel, dauert es immer noch 20 Minuten – vorausgesetzt man hat die Ladeleistung.
Das einzige was man bei kleineren Akkus machen kann ist “billigere” Zellen zu nehmen, was hier bedeutet sie sind schwerer und brauchen mehr Platz. Die können dann – vielleicht durch verbesserte Thermik und Oberflächen – etwas schneller geladen werden. Aber 10% sind da schon extreme Werte, d.h. der kleinere Akku braucht dann 18 Minuten und keine 8.
Technisch lohnt der Aufwand eher nicht, man will kleine Akkugrößen ja besonders billig anbieten, also ERHÖHT sich die Ladezeit bei kleinen Akkus meist.
Deshalb brauchen Laternenparker möglichst große Akkus. Die Lösung ist also noch nicht da. Erst Feststoffbatterien werden das hoffentlich ändern.
Eine atemberaubende Entwicklung. Sobald die Batterien sehr schnell geladen werden können, reichen auch kleinere aus. Wenn man z. B. 250 km Reichweite in 3 – 4 Minuten aufladen kann, reicht eine Batterie mit selbiger Reichweite vollkommen aus.