So halten Lithium-Metall-Batterien viel länger
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Mit Lithium-Metall-Batterien könnten E-Autos ihre Reichweite enorm steigern, sogar auf mehr als 1000 Kilometer - allerdings verlieren sie schnell an Leistung. Ein US-Forschungsteam hat nun herausgefunden, wie ihre Ladekapazität länger erhalten bleiben kann.
Sie könnten die Reichweite von Elektroautos auf mehr als 1000 Kilometer steigern, verlieren aber bislang zu schnell an Ladekapazität. Doch Lithium-Metall-Batterien einige Stunden im komplett entladenen Zustand zu halten, könnte ihre Leistungsfähigkeit deutlich erhöhen. Ein Forschungsteam um Yi Cui und Wenbo Zhang von der Stanford University in Kalifornien beschreiben im Fachjournal "Nature" einen Weg, einer Lithium-Metall-Batterie nach 100 Lade-Entlade-Zyklen eine um 44 Prozent höhere Kapazität zu verschaffen.
Bei Lithium-Ionen-Batterien - wie sie derzeit etwa in Laptops und Elektroautos gängig sind - wird für die Elektrode, die beim Entladevorgang als Anode funktioniert, in der Regel Grafit verwendet. Dieses Material stellt jedoch selbst keine Elektronen für das Laden und Entladen zur Verfügung - und das schmälert die Leistung. Dagegen könnte eine Lithium-Anode - wie in einer Lithium-Metall-Batterie - durch mehr verfügbare Elektronen die Energiedichte erhöhen. Zudem ist Lithium leichter als Grafit, was Gewicht sparen würde.
"Lithium-Metall-Batterien, die metallisches Lithium als Anode verwenden, sind als nächste Generation wiederaufladbarer Batterien vielversprechend", schreibt Laura Merrill von den Sandia National Laboratories in Albuquerque in einem "Nature"-Kommentar. Bisher hat der schnelle Kapazitätsverlust nach kurzem Gebrauch verhindert, dass Lithium-Metall-Batterien als Akkus genutzt werden - stattdessen finden sie Verwendung etwa als nicht aufladbare Knopfzellen.
