LGES und Partner entwickeln Li-Metal-Akku mit flüssigem Elektrolyt

Ein Forscherteam des südkoreanischen Batterieherstellers LG Energy Solution und des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) hat Fortschritte bei der Entwicklung von Lithium-Metall-Batterien erzielt – und zwar unter Verwendung eines flüssigen Elektrolyten auf Borat-Pyran-Basis.

Von Lithium-Metall-Batterien ist oft in Verbindung mit Feststoffakkus die Rede. Anders in diesem Fall: LG Energy Solution und das KAIST arbeiten an einer Li-Metal-Batterie mit explizit flüssigem Elektrolyt. Ihre Forschungsergebnisse haben die Koreaner in einer kürzlich erschienenen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht. Demnach soll die von dem Team entwickelte Lithium-Metall-Batterie in Elektroautos eine Reichweite von 900 Kilometern ermöglichen und mehr als 400 Lade-/Entladezyklen schaffen. Garant dafür ist den Forschern zufolge ein bisher unbekannter Flüssigelektrolyt auf Borat-Pyran-Basis.

Zur Einordnung: Bei Lithium-Metall-Batterien wird das Anodenmaterial auf Graphitbasis durch Lithiummetall ersetzt, wodurch Gewicht und Volumen der Anode reduziert und die Lade- und Entladeeffizienz verbessert werden. Lithium-Metall-Batterien warten mit einer höheren Energiedichte und mehr Sicherheit auf als Lithium-Ionen-Akkus, ihre Kommerzialisierung scheitert bisher aber unter anderem an der Neigung, Dendriten zu bilden. LGES bezeichnet zudem die durch den flüssigen Elektrolyten verursachte Korrosion und die Skalierung der Produktion als Problem.

Zwei Jahre lang befassten sich Forscher des Batterieherstellers und des KAIST in einem Forschungszentrum namens Frontier Research Laboratory (FRL) in Korea mit dieser Thematik. Sie geben an, „eine Technologie entwickelt zu haben, die die Energiedichte von Li-Metal-Batterien drastisch verbessert“. Gegenüber Festkörperbatterien seien keine hohen Temperaturen und kein hoher Druck erforderlich, um die Batteriezellen in Betrieb zu nehmen.

„Diese Technologie ist insofern von Bedeutung, als sie eine große Hürde auf dem Weg zur Kommerzialisierung von Lithium-Metall-Batterien mit flüssigen Elektrolyten überwunden hat“, sagt Jung Geun-chang, Vizepräsident und Leiter des Future Technology Center von LG Energy.

„Die Forschungsergebnisse beweisen die Machbarkeit von Lithium-Metall-Batterien auf der Basis von Flüssigelektrolyten, die bisher als unmöglich galt“, so Kim Hee-tak, Professor für Biowissenschaften am KAIST.

kedglobal.com, koreatimes.co.kr, pulsenews.co.kr, news.kaist.ac.kr (auf Koreanisch)