Für die Entwicklung von Festkörperbatterien hat sich der Autohersteller Mercedes Benz mit dem kanadischen Batteriespezialisten Hydro-Québec zusammengetan. Der Autohersteller will die Batterien in seinem Elektrofahrzeugangebot verwenden. Das Kompetenzzentrum für Elektrifizierung und Energiespeicherung im Verkehrswesen von Hydro-Québec hat die Entwicklung zu fortschrittlichen Batteriematerialien und neuen Batterietechnologien geleitet, wobei ein großer Teil der Forschung den Festkörperbatterien gewidmet war.
Jetzt versuchen die Forscher zusammen mit dem deutschen Autohersteller, neue Materialzusammensetzungen in Feldstudien auf ihre Marktreife zu testen. Die Partner gehen davon aus, dass eine frühe Integrations- und Erprobungsphase in der realen Welt eine Beschleunigung des Entwicklungszyklus ermöglichen wird. Die gemeinsamen Forschungsaktivitäten werden im Kompetenzzentrum von Hydro-Québec für die Elektrifizierung und Energiespeicherung im Verkehrssektor in Kanada sowie im Labor von SCE France, einer Tochtergesellschaft von Hydro-Québec, stattfinden.
„Die Batterie ist eine Schlüsselkomponente unserer Elektrofahrzeuge. Die Beherrschung ihrer Chemie ist daher ein Schwerpunktthema für die Forschung und Entwicklung von Mercedes-Benz“, sagte Jochen Hermann, Vize-Präsident Entwicklung eDrive der Mercedes-Benz AG. „Die Festkörperbatterie soll ein nächster wichtiger Technologiesprung für die E-Mobilität sein, also eine Alternative zu den heutigen Lithium-Ionen-Batteriesystemen. Die jüngsten Fortschritte, die die Forscher von Hydro-Québec gemacht haben, sind sehr vielversprechend, und wir freuen uns auf die ersten Ergebnisse unseres gemeinsamen Entwicklungsprogramms“.
Die Hoffnungen auf den kommerziellen Durchbruch der Festkörperbatterien sind groß. Mit der Aussicht auf eine höhere Energiedichte von über 400 Wattstunden pro Liter, mehr Zyklen bei geringerer Degradation und das bei einem geringeren Gewicht werden die derzeitigen Entwicklungsambitionen vor allem von den Automobilkonzernen vorangetrieben. Außerdem benötigen Festkörperbatterien keine entzündlichen Elektrolyte, wie dies bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien der Fall ist. Auch kann bei diesen Batterietypen auf Kobalt, das bei weitem teuerste und umstrittenste Element in einer Batterie, verzichtet werden, was sie wesentlich konstengünstiger macht als die derzeit verwendeten Lithium-Ionen-Batterien.
Trotz der großen Hoffnungen, die in diese Technologie gesetzt werden, wurden bisher noch keine ausgereiften Produkte in großem Maßstab auf den Markt gebracht. Der chinesische Batterie-Gigant Ganfeng kündigte im August vergangenen Jahres an, eine 100 Megawattstunden Pilotlinie für Festkörperbatterien zu installieren. Zudem hat Ganfeng einen Liefervertrag mit dem deutschen Autohersteller Volkswagen abgeschlossen.
Hydro-Québec, dass jetzt auch die Unterstützung eines großen Autoherstellers hat, könnte als Nächstes in der Reihe stehen, um Festkörperbatterien dem kommerziellen Durchbruch näher zu bringen. Neben der Partnerschaft mit Mercedes-Benz hat das Unternehmen kürzlich auch die Patente des Chemie-Nobelpreisträgers von 2019, John Goodenough und Maria Helena Braga, erhalten. Die beiden Wissenschaftler haben gemeinsam an neuartigen Elektrolyten für Lithium-Ionen-Festkörperbatterien gearbeitet. Das kanadische Unternehmen erklärte, dass es die Elektrolyte der Nobelpreisträger zeitnah zur Vermarktung in Festkörperbatterien integrieren werde. „Die Partnerschaft mit Hydro-Quebec hat die entscheidende Technologieentwicklung gebracht, um das geistige Eigentum, das an der Universität von Texas geschaffen wurde, in die kommerzielle Produktion zu überführen“, sagte Goodenough.
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