Wissenschaftler der University of Missouri haben einen bahnbrechenden Fortschritt bei der Entwicklung von Festkörperbatterien erzielt, die damit das potenzielle Aufeinandertreffen zwischen Sicherheit und Effizienz revolutionieren könnten. Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, die heutzutage in Elektrofahrzeugen und kabellosen Geräten weit verbreitet sind, sind anfällig für Feuer und andere Gefahren, was auf ihre Flüssigelektrolyte zurückzuführen ist. In einem neuen Ansatz setzen die Forscher auf Festelektrolyten, die sicherer und energieeffizienter sind, wie oekonews.at berichtet. Assistenzprofessor Matthias Young und sein Team haben herausgefunden, dass die chemischen Reaktionen zwischen Festelektrolyten und Kathodenmaterialien durch den Aufbau einer extrem dünnen Schutzschicht, die 1.000-mal feiner als menschliches Haar ist, stark beeinflusst werden.
Diese Entdeckung könnte die Basis für die Entwicklung neuer Batteriegenerationen bilden, die den Anforderungen der Zukunft gerecht werden. Experimente zur Erzeugung von Dünnschichten durch ein neuartig konstruiertes Verfahren, die oxidative Molekularschichtabscheidung (oMLD), sind bereits in vollem Gange. Young betont die Wichtigkeit, dass diese Schutzschichten sowohl dünn genug sein müssen, um Reaktionen zu vermeiden, als auch dick genug, um den Fluss der Lithium-Ionen nicht zu behindern. Auf diese Weise wird das Team der University of Missouri nicht nur Fortschritte in der Batterietechnologie erzielen, sondern somit auch zu innovativen Lösungen in der Elektromobilität beitragen, wie Fraunhofer IFAM erklärt.
Zukunft der Elektromobilität
Die Einsatzmöglichkeiten von Festkörperbatterien sind enorm vielversprechend, da sie an verschiedene Anwendungen angepasst werden können. Bereits jetzt werden auf Polymerbasis basierende Festkörperbatterien im öffentlichen Nahverkehr eingesetzt, was den Bedarf an sichereren und leistungsfähigen Energiespeichern unter Beweis stellt. In naher Zukunft könnten jedoch auch Elektroautos auf leistungsstarke Festkörperbatterien umgestellt werden, um den Anforderungen an Reichweite und Leistung gerecht zu werden. Zudem bieten sie aufgrund ihrer thermischen Sicherheit und langen Lebensdauer Vorteile für autonome Fahrzeuge, Drohnen und sogar Flugtaxis. Anstatt die herkömmlichen Designs zu nutzen, könnten Festkörperbatterien das Wärmemanagement erheblich reduzieren und sich als effiziente Energielösung etablieren.
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