Forschungsstand zu Problemen bei der Energiespeicherung von Lithiumbatterien
Im Bereich der erneuerbaren Energien sind wir stolz darauf, innovative und skalierbare Lösungen für die Energiespeicherung in Haushalten und Unternehmen anzubieten. Unsere flexiblen Mikronetze bieten nicht nur eine zuverlässige Energiequelle, sondern auch die Möglichkeit, die Energieversorgung unabhängig vom zentralen Netz zu gestalten.
Ob für ländliche Gebiete, abgelegene Standorte oder urbane Umgebungen – mit unseren Lösungen sind Sie für die Zukunft der Energieversorgung bestens gerüstet. Unsere Produkte zeichnen sich durch ihre Effizienz, Langlebigkeit und die einfache Integration in bestehende Systeme aus.
Der Artikel behandelt die aktuellen Problemfelder und Herausforderungen entlang der Wertschöpfungskette von LIB am Ende ihres Lebenszyklus. Dabei werden
Wie werden Lithium Batterien verbrannt?
Die meisten Lithiumionenbatterien werden heute in einem Ofen verbrannt und anschliessend vermahlen. Dabei schmelzen die dünnen Kupferfolien der Batterien und bilden mit Kobalt und Nickel eine Legierung, die sich wiederverwerten lässt. Grafit und Elektrolyt verbrennen, Lithium und Aluminium landen in der Schlacke.
Wie hoch ist die jährliche Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien?
Aktuell beträgt die jährliche Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien (LIB) ungefähr 1 TWh. Für das Jahr 2030 prognostizieren Marktvorhersagen eine globale Nachfrage von 2 bis 6 TWh, langfristig werden bis zu 10 TWh als realistisch eingeschätzt. Getrieben wird der Anstieg insbesondere durch den Umstieg von Verbrennern auf Elektrofahrzeuge.
Was ist das Problem bei Lithium-Metall-Batterien?
Das Problem bei Lithium-Metall-Batterien ist Folgendes: Bei gängigen Elektrolyten als Batterieschicht, in der sich die Elektronen bewegen, bildet sich an der Anode eine sogenannte Feststoff-Elektrolyt-Grenzphase. Diese besteht im Wesentlichen aus zersetztem Elektrolyt und ist für das Funktionieren der Batterie wichtig.
Wie kann ich die verlorene Kapazität einer Lithium-Ionen-Batterie wiederherstellen?
Doch wir können die verlorene Kapazität einfach dadurch wiederherstellen, dass wir die entladene Batterie ruhen lassen. Bei Lithium-Ionen-Batterien – wie sie derzeit etwa in Laptops und Elektroautos gängig sind – wird für die Elektrode, die beim Entladevorgang als Anode funktioniert, in der Regel Grafit verwendet.
Wie kann eine Lithium-Metall-Batterie eine höhere Kapazität verschaffen?
Forscher um Yi Cui und Wenbo Zhang von der Stanford University in Kalifornien beschreiben im Fachjournal „Nature“ einen Weg, einer Lithium-Metall-Batterie nach 100 Lade-Entlade-Zyklen eine um 44 Prozent höhere Kapazität zu verschaffen. Früher dachten wir, dass dieser Energieverlust nicht umkehrbar sei.
Was ist der Unterschied zwischen Lithium-Ionen- und neuen Batterien?
Denn noch hätten die neueren Batteriearten teilweise eine geringere Energiedichte und seien technologisch noch nicht so ausgereift wie die schon marktreifen Lithium-Ionen-Batterien. Diese haben derzeit laut der Studie eine massenbezogene Energiedichte, die einen vielfältigen Einsatz ermöglichen.
