Russische und chinesische Wissenschaftler entwickeln neuen Elektrolyten für Festkörperbatterien

Wissenschaftler aus Russland und China haben einen verbesserten keramischen Elektrolyten und eine spezielle Schutzschicht entwickelt, die die Sicherheit, Stabilität und Lebensdauer von Festkörperbatterien erhöhen sollen. An dem Projekt waren Spezialisten des Wissenschaftszentrums Idea, der Lomonossow-Universität Moskau, der Xi'an Jiaotong University und der Staatlichen Universität Dubna beteiligt. Ixbt.com berichtet .

Das Hauptziel der Forschung war es, eines der größten Probleme vielversprechender Lithium-Festkörperbatterien zu beseitigen: die Bildung von Lithium-Dendriten, die Kurzschlüsse verursachen können. Dazu verbesserten die Forscher die Elektrolytzusammensetzung, indem sie keramische Pulver aus groben und feinen Partikeln mischten. Dadurch wurde das Material dichter, fester und widerstandsfähiger gegen chemische und elektrochemische Einflüsse.

Zusätzlich wurde eine dünne zweischichtige Schutzgrenzfläche zwischen dem keramischen Elektrolyten und der Lithium-Anode geschaffen. Diese Schicht verhindert den Abbau der Keramik und verlangsamt das Wachstum von Dendriten. Batterien mit der neuen Schutzschicht funktionierten über 1.400 Stunden, fast doppelt so lange wie ungeschützte Vergleichsmodelle.

Testergebnisse zeigten, dass die Batterien nach 100 Lade- und Entladezyklen noch 95 % ihrer ursprünglichen Kapazität behielten, bei einer Coulomb-Effizienz von 99,9 %. Zudem blieben die neuen Elemente auch beim Erhitzen auf 300 °C intakt, während Proben ohne Schutzschicht zerfielen.

Wissenschaftler betonen, dass diese Technologie nicht nur effektiv, sondern auch für die Massenproduktion geeignet ist. Dies könnte die praktische Anwendung von Festkörperbatterien in realen Geräten erheblich beschleunigen.