Wissenschaftler streben nach Durchbrüchen in der Batterietechnologie, dem Eckpfeiler der globalen Elektrifizierung, damit sie schneller aufladen, länger halten und Temperaturschwankungen besser bewältigen können.
Batterien sind ein wichtiger Bestandteil im Kampf gegen die Klimakrise, nicht nur weil sie Elektrofahrzeuge antreiben können, sondern auch saubere Energie speichern, die aus erneuerbaren Quellen wie Sonnenkollektoren und Windturbinen erzeugt wird.
Neue Erkenntnisse, detailliert in einem am Mittwoch veröffentlichten Forschungspapier, schlug vor, dass eine Lithium-Ionen-Batterie durch eine Änderung ihres Elektrolyten, der Lösung, die das Laden und Entladen ermöglicht, verbessert werden könnte. Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit der wichtigste Batterietyp für Elektrofahrzeuge und die Speicherung sauberer Energie.
Forscher der Zhejiang-Universität in Hangzhou und des Beijing Institute of Technology sagten, dass es eine Herausforderung sei, Verbesserungen am Elektrolyten vorzunehmen, da dieser sowohl eine hohe Leitfähigkeit als auch eine niedrige Solvatationsenergie benötige, was die Zyklenlebensdauer von Batterien begrenzen könne.
Das Team verwendete ein Lösungsmittel namens Fluoracetonitril, eine Chemikalie aus kleinen Molekülen, und sagte, es habe die Bewegung von Lithiumionen durch den Elektrolyten verbessert. Das Ergebnis war eine hohe Leitfähigkeit, die ein schnelleres Laden der Batterie ermöglichte.
Darüber hinaus blieb die Akkuleistung auch bei extrem niedrigen Temperaturen von minus 65 Grad Celsius hoch. Bei niedrigen Temperaturen wird die Batterielebensdauer oft beeinträchtigt.
Die Forschung sei nicht nur vielversprechend für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien, sondern auch für andere Arten von Energiespeichersystemen, sagten die Forscher.
Das US-Energieministerium gab im November bekannt, dass es 3,5 Milliarden US-Dollar in Unternehmen investiert, die Batterien und ihre kritischen Mineralkomponenten herstellen.
Die US-Regierung geht davon aus, dass sich die Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien bis zum Ende des Jahrzehnts verzehnfachen wird.
Allerdings wächst die Sorge, dass Lithium-Ionen-Batterien in Brand geraten könnten. Lithium-Ionen-Batterien, die E-Bikes antreiben, wurden als Ursache für einen Brand genannt, der letzte Woche in einem Wohnhaus in Harlem, New York, ausbrach und einen 27-jährigen Journalisten tötete.
Vier Menschen starben, nachdem eine Lithium-Ionen-Batterie Feuer gefangen hatte in einem E-Bike-Laden in New York im Juni 2023 und breitete sich auf die darüber liegenden Wohnungen aus. Im Dezember brach vor der Küste Alaskas ein Feuer auf einem Frachtschiff mit fast 2.000 Tonnen Lithium-Ionen-Batterien aus.