Elektro-Auto in einer Minute geladen: Wissenschaftler feiern „Durchbruch“
Ist es ein Durchbruch für E-Autos? Ein Forscherteam hat eine ultraschnell aufladbare Lithium-Ionen-Hybridbatterie mit hoher Energiedichte entwickelt.
Korea – Forschende am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) haben eine neuartige Batterie für den Einsatz in elektronischen Geräten und Elektrofahrzeugen entwickelt. „Die hybride Lithium-Ionen-Batterie, die eine hohe Energiedichte aufweist und schnell mit einer hohen Leistungsdichte aufgeladen werden kann, überwindet die Grenzen derzeitiger Energiespeichersysteme“, sagte Professor Jung-Goo Kang vom Department of Materials Science and Engineering. „Das wird ein Durchbruch sein“.
Laut eines Berichts des Branchenportals pv magazine ist es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern gelungen, eine poröse Kohlenstoff-Hohlstruktur mit einer großen Oberfläche zu synthetisieren - indem das Forschungsteam die Ausrichtung des eingesetzten Polymerharzes von linear zu verdreht änderte. Demnach bildeten sich bei der Karbonisierung des verdrehten Harzes mehr Mikroporen. Dadurch entstehe eine Kohlenstoffstruktur mit einer zwölfmal größeren Oberfläche als beim Einsatz herkömmlichen linearen Harzes.
E-Auto: Neuartige Batterie könnte wegweisend sein
Die durch diesen Prozess entstandene Kohlenstoffstruktur wurde als Kathodenmaterial verwendet. Die Forschenden erzeugten zudem eine Anode aus einem hohlen Kohlenstoff-Nanosphärenmaterial mit der Germaniumeinlagerung, das die Degradation des Energiespeichers verringern und die Dispersion der Lithiumionen maximieren soll.
Die so entstandene hybride Lithium-Ionen-Batterie weise eine Energiedichte auf, die mit der von herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien vergleichbar ist. Gleichzeitig sei die Leistungsdichte mit der eines Kondensators vergleichbar, sodass die Batterie binnen einer Minute wieder aufgeladen werden könne. Lithium ist ein chemisches Element und könnte in Deutschland für Millionen E-Autos gewonnen werden.
Die Forschungsergebnisse des KAIST-Teams wurden unter dem Titel „Coiled Conformation Hollow Carbon Nanosphere Cathode and Anode for High Energy Density and Ultrafast Chargeable Hybrid Energy Storage“ veröffentlicht. Sie könnten wegweisend für die Zukunft der E-Auto-Produktion sein und strukturelle Probleme lösen. Denn: Unter anderem warnen Stromanbieter vor zu starken Belastungen durch E-Autos. (Jan-Frederik Wendt)