E-Auto-Akku hält 8 Millionen Kilometer

Eine wichtige Grenze für die Alterung von Akkus ist eine Restkapazität von 80 Prozent im Vergleich zur Kapazität im Neuzustand. Um dies tatsächlich zu prüfen, sind selbst im Labor zeitaufwendige Tests zu absolvieren.

Unter anderen werden diese Versuche an der Dalhousie University in Halifax, Kanada, durchgeführt. Eine aktuelle Lithium-Ionen-Batterie erreicht dabei mittlerweile 2.400 Ladezyklen, wofür mehrere Monate eingeplant sind. Anschließend lässt sich die Beschädigung auf molekularer Ebene beispielsweise mit einem Synchrotron, einer speziellen Art von Teilchenbeschleuniger, begutachten.

Seit nunmehr 6 Jahren wurde eine zu dem Zeitpunkt neuartige Lithium-Ionen-Batterie mit einer verbesserten Kathoden-Struktur getestet. Wissenschaftliche Publikationen zu diesem Akkumulatorentyp finden sich beispielsweise in "Energy & Fuels" von Anfang 2021.

Darin wird die Unempfindlichkeit der Kathode hervorgehoben, die als "Single-Crystal-Cathode" bezeichnet wird. Das scheint sich in praktischen Tests nun bestätigt zu haben, denn die Versuchsreihe endete erst nach den erwähnten 6 Jahren und mehr als 20.000 Ladezyklen.

In den nachfolgenden Untersuchungen zeigte sich die Kathode in nahezu neuwertigem Zustand, während das typische Kathodenmaterial gegen Ende der Lebensdauer sehr porös wird und anschließend vergleichsweise schnell an weiterer Leistungsfähigkeit einbüßt.

Dementsprechend gehen die Forschenden davon aus, dass die Batterie mit der Kathode aus einem großen kristallinen Block im Anschluss noch als Energiespeicher für die Stromversorgung eingesetzt werden könnten.

Allerdings bedeuten 20.000 Ladezyklen je nach Größe des E-Auto-Akkus eine Fahrleistung von 5 bis 8 Millionen Kilometer, die die wenigsten Menschen in ihren Leben auch nur ansatzweise erreichen werden. Für Stadtbusse oder der Pufferspeicher einer Windkraftanlage dürften eine solche Lebensdauer wesentlich einfacher erreichen können, aber selbst dann würde ein intensiv genutzter Akku wohl mindestens 20 Jahre halten.

Seit 1989 und einem Intel 8086 nutze ich Computer. Auch das Internet kenne ich noch, bevor College- und Uni-Netzwerke durch Firmen und Social Media verdrängt wurden. Die Faszination für die technischen Sprünge und gesellschaftlichen Auswirkungen ließ mich nicht mehr los. Insbesondere dem klassischen PC gilt mein größtes Interesse - und kaum weniger dem Laptop, in dem die Komponenten sich mit wenig Platz und Strom arrangieren müssen. So erscheint es nur konsequent, dass ich seit 2015 technische Ratgeber und Produktvorstellungen schreibe. Für das nötige Grundlagenwissen und das Verständnis für Zusammenhänge sorgt mein Physikstudium.