Durchbruch für Festkörperbatterien: Chinesische Forscher entwickeln ein effizientes Polymer-Elektrolyt.

Wissenschaftler des Institute of Metal Research (IMR) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben ein neuartiges Polymer entwickelt, das den Grenzflächenwiderstand in Festkörperbatterien drastisch reduziert und so einen großen Schritt in Richtung Marktreife ermöglicht. Festkörperbatterien gelten als Schlüssel für die Zukunft der Elektromobilität und bieten Vorteile wie erhöhte Sicherheit, höhere Energiedichte und längere Lebensdauer gegenüber aktuellen Lithium-Ionen-Batterien.

Das innovative Polymerelektroden-Elektrolytmaterial ermöglicht eine effiziente Lithium-Ionen-Leitung und kann selbst Energie speichern. So werden Elektrolyt und Elektrode teilweise miteinander verschmolzen, was die bisher instabile Grenzfläche von Festkörperbatterien stabilisiert. Die Forscher melden eine hohe Energiedichte von rund 585,9 Wh/kg – deutlich über den Werten konventioneller Technologien. In der Praxis sind Werte von über 600 Wh/kg möglich, was die Reichweite von Elektrofahrzeugen erheblich steigern könnte.

Vorteile für E-Mobilität und mobile Anwendungen

Die neue Polymer-Lösung bietet zusätzlich eine hohe Flexibilität, hohe Leitfähigkeit und stabile Ladezyklen. Festkörperbatterien mit dem IMR-Polymer überstehen bis zu 20.000 Biegevorgänge und sind daher bestens für mobile Endgeräte und Elektroautos geeignet. Im Gegensatz zu keramischen Elektrolyten sind die neuen Polymere besser integrierbar und bieten eine Kombination aus Energieeffizienz und mechanischer Belastbarkeit.

Durch den technologischen Fortschritt rückt die Serienfertigung leistungsstarker Festkörperbatterien näher. Mit einer potenziell verbesserten Umweltbilanz, längerer Lebensdauer und höherer Sicherheit sind sie prädestiniert für den Einsatz in Elektrofahrzeugen und mobilen Geräten. Experten erwarten eine Revolution für Reichweite, Ladezeiten und Nachhaltigkeit in der Elektromobilität. Titelfoto: VW