Die Weiterentwicklung von Batterietechnologien spielt eine entscheidende Rolle bei der Verwirklichung der angestrebten Null-Emissionsziele. Batterien stellen weiterhin eine Schwachstelle in der Technologie dar und beeinträchtigen somit das Ansehen des Elektroantriebs.

Wissenschaftler der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences haben eine bahnbrechende Lithium-Metall-Batterie entwickelt, die beeindruckende 6.000 Lade- und Entladezyklen ermöglicht – mehr als jede andere Batteriezelle. Zusätzlich dazu lässt sich diese Batterie innerhalb weniger Minuten aufladen, womit die Aussicht auf äußerst schnelle Ladevorgänge gegeben ist.

Die Technologie basiert auf einer innovativen Methode für den Aufbau von Batterien mit einer Lithium-Metall-Anode und gewährt somit einen neuen Einblick in die Materialien, die in diesen potenziell hoch effizienten Batterien Verwendung finden. Diese Entwicklung könnte den Weg für umweltfreundlichere Energieformen in der Zukunft ebnen.

Eine der bedeutendsten Herausforderungen bei der Entwicklung solcher Batterien besteht darin, mit Dendriten umzugehen, die an der Oberfläche der Anode entstehen. Diese Strukturen wachsen ähnlich wie Wurzeln und durchbrechen die Barriere zwischen Anode und Kathode, was zu Kurzschlüssen oder sogar zur Entzündung der Batterie führen kann.

Die Forscher haben eine Lösung für dieses Problem gefunden und eine briefmarkengroße Batterie entwickelt. Selbst nach 6.000 Zyklen behielt diese Batterie 80% ihrer Kapazität bei und übertraf somit andere derzeit auf dem Markt erhältliche Batterien.

Lithium-Metall-Batterien gelten als Schlüssel zur Bewältigung der Batterieherausforderung, da sie eine zehnmal höhere Kapazität als kommerzielle Graphitanoden für Lithium-Ionen-Batterien aufweisen und somit die Reichweite von Elektrofahrzeugen erheblich steigern können, erklärte Xin Li, Professor für Materialwissenschaften an der SEAS.

Das Team arbeitet derzeit an der Entwicklung einer Batterie in Smartphone-Größe. Die genauen Ergebnisse werden voraussichtlich in den nächsten Monaten vorliegen, aber die bisherigen Fortschritte sind äußerst vielversprechend. Möglicherweise steht die Batterietechnologie kurz davor, den erforderlichen Schub zu erhalten, um die Grenzen der Elektrofahrzeuge zu überwinden.