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Svolt präsentiert Festkörperbatterie-Zelle mit 20 Amperestunden

Mit 350 bis 400 Wh/kg ist die Energiedichte groß genug für eine 1.000-km-Batterie

svolt präsentiert festkörperbatterie-zelle mit 20 amperestunden

Einen Fortschritt bei der Entwicklung von Festkörperbatterien meldet der chinesische Batteriehersteller Svolt: Das Unternehmen hat eine erste Charge von 20-Amperestunden-Zellen mit sulfidbasiertem Festkörper-Elektrolyt produziert. Die Energiedichte soll bei 350 bis 400 Wattstunden pro Kilo liegen. Damit sollen Fahrzeuge mit 1.000 Kilometer Reichweite möglich sein, so Svolt.

Sulfidische Feststoffe sind eine von drei Möglichkeiten für den festen Elektrolyt, der das Besondere an Festkörperbatterien ist. Von anderen Firmen werden oxidische Elektrolyte oder polymere Elektrolyte verwendet. Dabei haben Polymere typischerweise eine geringere Ionenleitfähigkeit; oxidische und sulfidische Materialien gelten dagegen als schwer herstellbar, so eine Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI im Mai.

Gegenüber Zellen mit Flüssigelektrolyt sollen die Svolt-Zellen in Bezug auf Energiedichte, Ladegeschwindigkeit, Sicherheit, Zyklenfestigkeit und Temperaturbeständigkeit überlegen sein. Die Sicherheit der Zellen wurde durch erfolgreich absolvierte “Abuse-Tests” gezeigt, etwa einem Hot-Box-Test bei 200 Grad Celsius und einem Nageldurchschlag-Test. Diese Testbedingungen verursachen bei Flüssigelektrolyt-Zellen mit hohem Energieinhalt typischerweise ein thermisches Durchgehen; die neuen 20-Ah-Zellen von Svolt überstanden die Tests dagegen unbeschadet.

“Wir sind stolz, dass wir als erster Batteriehersteller Prototypen mit bis zu 20 Ah entwickelt haben”, sagte der verantwortliche Svolt-Europa-Manager Dominik Lembke. “Dieser Erfolg verdeutlicht die führende Position von Svolt in der Batterietechnologie.”

Doch dem Durchbruch der Festkörperbatterie stehen noch einige Hindernisse im Wege. Zu den wichtigsten Zielen der Forscher gehören eine hohe Leitfähigkeit des Festkörperelektrolyten und der Grenzschichten, die Aufrechterhaltung eines stabilen elektrischen Kontakts der Grenzflächen über lange Zeiträume sowie das effiziente Durchqueren Grenzflächen durch der Lithiumionen bei hohen Ladegeschwindigkeiten (C-Raten)

Svolt besitzt ein eigenes Entwicklungsteam für die Festkörperbatterie, das mit akademischen Institutionen kooperiert. So gründeten das Wuxi Lithium Battery Innovation Center von Svolt und das Ningbo China Institute of Materials Technology and Engineering der Chinesischen Akademie der Wissenschaften schon im April 2021 ein gemeinsames Forschungszentrum. Dieses hat seitdem bereits 187 Patente angemeldet.

Aber auch Innovationen bei konventionellen Flüssigelektrolyt-Zellen kommen von Svolt. So wurde Im letzten Jahr die erste Cobalt-freie NMx-Batterie präsentiert. Dabei bestand die Kathode zu 75 Prozent aus Nickel- und zu 25 Prozent aus Manganoxiden, während gängige NMC811-Batterien (wie sie zum Beispiel Mercedes bei seinem EQS und EQE einsetzt) 80 Prozent Nickel und jeweils 10 Prozent Mangan und Cobalt enthalten. Durch die Verringerung des Nickelanteils und die Eliminierung von Cobalt sollen die Kosten um etwa fünf Prozent sinken. Die Energiedichte auf Zellebene lag hier bei 245 Wh/kg.

Svolt entstand im Jahr 2018 durch Abspaltung der Batteriesparte von Great Wall Motors. Der Hauptsitz von Svolt befindet sich in Jintan, rund 150 km nordwestlich von Shanghai, die europäische Tochter sitzt in Frankfurt am Main. Weltweit beschäftigt Svolt rund 12.000 Mitarbeiter, davon 3.000 im Bereich Forschung und Entwicklung.

Quelle: Svolt