Eine in Belgien entwickelte neue Festkörper-Lithiumbatterie wird beschrieben

Das belgische Interuniversitäts-Mikroelektronikzentrum hat einen innovativen Festkörper-lithium-ionen-akku entwickelt, der nach zwei Stunden Ladezeit eine Energiedichte von 200 Wattstunden pro Liter erreichen kann.

Das interkollegiale Mikroelektronikzentrum ist das weltweit führende Zentrum für Forschungsinnovationen in den Bereichen Nanoelektronik, Energie und digitale Technologie und Partner von EnergyVille, einer Forschungsorganisation.

Dem Bericht zufolge ist die Batterie ein Meilenstein in unserem Entwicklungsplan. Es wird flüssige lithium-ionen-batterien übertreffen und bis 2024 das Niveau von vollen 1000 Wattstunden pro Liter von 0,5 Stunden erreichen. Nach einem so klaren Weg der Leistungsverbesserung wird die Batterietechnologie des interuniversitären Mikroelektronikzentrums das zukünftige schnell aufladende ferngesteuerte Elektrofahrzeug Konkurrenten der Batterieindustrie.

Die Zukunft der Mobilität ist größtenteils elektrisch und wird von schnell aufladbaren, sicheren und kompakten Batterien angetrieben. Forscher des interkollegialen Mikroelektronikzentrums entwickeln Batterien der nächsten Generation, die die Energiedichte von Batterien erhöhen, indem sie flüssige Elektrolyte durch feste ersetzen.

Vor kurzem hat das interuniversitäre Mikroelektronikzentrum einen festen Nanokomposit-Elektrolyten mit einer hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit von bis zu 10 Millisim pro Zentimeter entwickelt, der in Zukunft voraussichtlich weiter verbessert wird. Das Interuniversitäts-Mikroelektronikzentrum hat den neuen Elektrolyten zum Bau eines Prototyps einer Batterie verwendet. Der Prototyp des akkus hat eine Energiedichte von 200 Watt pro Liter und eine Ladegeschwindigkeit von zwei Stunden.

"Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir Festkörperbatterien herstellen können, die das Potenzial haben, die Fähigkeit von Flüssigelektrolytbatterien auf ähnliche Weise zu erreichen", sagte Philip Verriken, leitender Wissenschaftler und Programmmanager am Interuniversitätszentrum für Mikroelektronik. Im Gegensatz zu Flüssigelektrolytbatterien sind unsere Festkörperbatterien jedoch mit Lithiummetallanoden kompatibel und streben eine Laderate von 0,5 Stunden pro 1.000 Watt pro Liter an. "Dies, gepaart mit langer Lebensdauer und hoher Sicherheitsleistung, macht diese kompakte Batterietechnologie vielversprechend für zukünftige Elektrofahrzeuge mit großer Reichweite.

Um die Leistung der Batterie weiter zu verbessern, arbeitet das Interuniversity-Mikroelektronikzentrum daran, Nanopartikelelektroden mit Nanokomposit-Elektrolyten zu kombinieren, heißt es in dem Bericht. Das interkollegiale Mikroelektronikzentrum verwendet eine ultradünne Beschichtung als Pufferschicht, um die Wechselwirkung zwischen der aktiven Elektrode und dem Elektrolyten zu steuern.

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