Koreanische Wissenschaftler entwickeln Material, das die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus verdoppelt

Forscher der Sungkyunkwan University und der Seoul National University in Südkorea haben ein neues Polymer-Bindematerial vorgestellt, das die Kapazität und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus drastisch erhöhen kann. Laut ixbt.com erhöht diese innovative Entwicklung namens Dual-Acting Hybrid Polymer (DHP) die Haltbarkeit von Elektroden und verlängert die Reichweite moderner Elektrofahrzeuge mit einer einzigen Ladung erheblich. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Derzeit müssen dicke Elektroden verwendet werden, um die Energiespeicherung zu erhöhen, aber während ihres Herstellungsprozesses tritt ein schwerwiegendes Problem auf. Herkömmliche Bindematerialien wandern während des Trocknens zur Oberfläche, wodurch die mechanische Festigkeit der Elektrode sinkt, sich ihre elektrische Leitfähigkeit verschlechtert und der Verschleiß der Batterie beschleunigt wird.

Eine einzigartige Kombination von Polymeren

Um diesen Mangel zu beheben, kombinierten koreanische Wissenschaftler zwei Polymere mit unterschiedlichen Eigenschaften: Spandex und Polyacrylsäure. Spandex verleiht dem Material die nötige Elastizität, um Rissbildung zu verhindern, während Polyacrylsäure starke chemische Bindungen zwischen den Elektrodenpartikeln herstellt und die Gesamtzuverlässigkeit weiter stärkt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des DHP-Materials besteht darin, dass es während der ersten Ladezyklen selbstständig eine schützende Lithium-Grenzfläche im Inneren der Batterie bildet. Dies erleichtert wiederum die Bewegung von Lithium-Ionen im Batterieinneren, reduziert den Innenwiderstand und steigert die Gesamtleistung der Batterie erheblich.

Testergebnisse und Produktionsaussichten

Labortests zeigten, dass das neue Bindematerial im Vergleich zum weit verbreiteten Polyvinylidenfluorid (PVDF) eine fast doppelt so hohe Haftfestigkeit bietet. Während kommerzielle Batteriezellen mit herkömmlichem Bindematerial nach 95 Ladezyklen ihre Eigenschaften stark einbüßten, behielten mit DHP ausgestattete Zellen selbst nach über 200 Zyklen noch 86,8 Prozent ihrer Anfangskapazität.

Experten betonen, dass einer der größten Vorteile dieser Technologie ihre vollständige Kompatibilität mit bestehenden Produktionslinien ist. Hersteller müssen keine zusätzlichen Geräte kaufen oder den technologischen Prozess grundlegend ändern, um das neue Material in die Massenproduktion einzuführen.

Es wird erwartet, dass diese Neuentwicklung die Elektrodenqualität in Zukunft auf ein neues Niveau heben und einen wichtigen Schritt zur Schaffung zuverlässigerer Lithium-Ionen-Akkus mit größerer Reichweite darstellen wird.