Aluminium-Graphit: Lithiumfreie Batterie lädt in wenigen Minuten

Experten des Fraunhofer-Instituts für integrierte Systeme und Bauelementetechnologie(öffnet im neuen Fenster) haben im Projekt Innobatt(öffnet im neuen Fenster) ein vollständiges Batteriesystem vorgestellt. Es besteht aus der Batteriezelle, einem kabellosen Batteriemanagementsystem und einem Quantensensor(öffnet im neuen Fenster) , der Elektronenbewegungen mit hoher Genauigkeit erfassen kann.
Im Vordergrund stand bei der Entwicklung, dass die eingesetzten Materialien leicht verfügbar und preiswert seien, die Batteriezelle recyclebar sei und viel Leistung bereitstellen könne. Der letzte Punkt ist unter anderem entscheidend, um eine solche Zelle zur Stabilisierung des Stromnetzes einzusetzen.
Fokus auf Kosteneffizienz
Herausgekommen ist eine Batterie, die auf Aluminium und Graphit basiert. Das Mineral aus reinem Kohlenstoff findet sich weltweit, auch wenn es hauptsächlich in China abgebaut wird. Zudem ist es gut recyclefähig.
Für Aluminium gilt dies in noch größerem Maße. Das Element kommt praktisch überall vor und kann, wenn auch energieintensiv, problemlos gewonnen werden. Auch das Recycling stellt kein Problem dar. Damit wäre die Abhängigkeit insbesondere von Lithium nicht mehr gegeben.
Leistungsstark und haltbar
Hinzu kommt die hohe Leistung, die eine Batteriezelle bereitstellen kann. Das Institut wird allerdings nur bei der Ladefähigkeit konkret. Beim Laden kann die Leistung demnach zehnfach über der Kapazität liegen, also bei 10 Kilowattstunden Speicherfähigkeit bei 100 Kilowatt Ladeleistung. Eine typische Schnellladung von 10 auf 80 Prozent würde dann in knapp 5 Minuten erfolgen.
Zusammen mit der abrufbaren Leistung, die zumindest als sehr hoch bezeichnet wird, ergeben sich ideale Eigenschaften, um derartige Batterien im großen Stil für die Stabilisierung des Stromnetzes einzusetzen. Zumal die Energiedichte vergleichsweise niedrig ausfallen soll, was einen mobilen Einsatz kaum möglich macht.
Drei Jahre nach der Vorstellung des Projekts Innobatt wurde damit ein funktionsfähiges System präsentiert, das die meisten der Vorgaben erfüllt. Jetzt muss allerdings noch gezeigt werden, dass sich die Zellen in großen Stückzahlen und zu konkurrenzfähigen Preisen herstellen lassen.



