Das finnische Startup Donut Lab hat neue Testergebnisse veröffentlicht, die die außergewöhnliche Leistung seiner Festkörperbatterie unter extremen Hitzebedingungen belegen. Die vom VTT Technical Research Centre of Finland durchgeführten Tests zeigen, dass die Batterie nicht nur bei Temperaturen von bis zu 100 °C (212 °F) funktioniert, sondern auch ihre Kapazität mit steigenden Temperaturen erhöht. Dies steht im krassen Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die unter ähnlichen Bedingungen an Leistung verlieren oder sogar Feuer fangen.
Hitzetoleranz: Ein entscheidender Vorteil
Bei den Tests wurde die Leistung der Batterie bei Raumtemperatur (20 °C), 80 °C („hohe Hitze“) und 100 °C („extreme Hitze“) verglichen. Die Festkörperzelle mit 3,6 V/26 Amperestunden lieferte bei Raumtemperatur 24,9 Ah. Bei 80 °C lieferte er jedoch 27,5 Ah – eine Verbesserung um 110,5 % – und bei 100 °C erreichte er 27,6 Ah (107,1 % der Leistung bei Raumtemperatur). Während der Außenbeutel durch die Hitze seine Vakuumdichtung verlor, blieb der Akku funktionsfähig und wiederaufladbar.
Das ist eine bedeutende Entwicklung. Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien basieren auf flüssigen Elektrolyten, die bei hohen Temperaturen instabil und entflammbar werden. Diese Instabilität führt zum „thermischen Durchgehen“, einer gefährlichen Kettenreaktion, die zu Bränden führen kann. Im Gegensatz dazu verwenden Festkörperbatterien ein „trockenes“ leitfähiges Material, das dieses Risiko ausschließt.
Das Versprechen der Festkörpertechnologie
Festkörperbatterien gelten seit langem als der „heilige Gral“ der Batterietechnologie. Sie bieten mehrere Vorteile gegenüber flüssigkeitsbasierten Lithium-Ionen-Akkus: schnelleres Laden, verbesserte Leistung bei extremen Temperaturen und höhere Energiedichte. Dies könnte zu Elektrofahrzeugen mit größerer Reichweite, kürzeren Betankungszeiten und erhöhter Sicherheit führen.
Der Schlüssel ist der Festelektrolyt. Wenn die Temperaturen steigen, verringert sich der Innenwiderstand des Feststoffmaterials, wodurch sich die Ionen freier bewegen können und somit die Kapazität steigt. Genau das haben die Tests von VTT gezeigt.
Verbleibende Fragen und zukünftige Tests
Obwohl diese Ergebnisse vielversprechend sind, bleiben einige Fragen offen. VTT hat die Batteriechemie von Donut Lab nicht unabhängig überprüft und sie für bare Münze genommen. Darüber hinaus befassten sich die Tests nicht mit dem „Dendritenproblem“ – mikroskopischen Wucherungen innerhalb der Batterie, die im Laufe der Zeit zu Kurzschlüssen führen können.
Donut Lab hat diese Bedenken erkannt und plant im Rahmen seiner laufenden „I Donut Believe“-Reihe weitere unabhängige Tests, um sie auszuräumen. Die nächste Testphase wird von entscheidender Bedeutung sein, um die langfristige Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit dieser Technologie festzustellen.
Letztendlich unterstreichen die neuesten Erkenntnisse von Donut Lab das Potenzial von Festkörperbatterien, die Einschränkungen der aktuellen Lithium-Ionen-Technologie zu überwinden. Vor einer breiten Einführung sind jedoch weitere Überprüfungen erforderlich.
