E-Auto: Etwas Nickelfolie bringt Schnelllade-Funktion stark voran

Ohne große technologische Durchbrüche können Fahrzeug-Batterien so gebaut werden, dass sie binnen nur zehn Minuten einen Großteil ihrer Reichweite zurückbekommen. In die Zellen muss dafür lediglich eine dünne Nickel-Schicht eingearbeitet werden. Bei E-Autos gibt es im Grunde zwei Optionen, mit denen man Langstrecken besser bewältigen kann: Die teure Variante ist der Einsatz von Batterien mit höheren Kapazitäten. Alternativ kann aber auch ein Schnelllade-Mechanismus eingesetzt werden, der auf ein entsprechend dichtes Netz an Ladepunkten trifft. Letzteren Ansatz kann man besser umsetzen, als oft angenommen wird, wie ein neues Paper zur Batterieforschung zeigt.

"Lithium-Ionen-Batterien können durch eine einfache Anpassung der Batteriematerialien bei höheren Temperaturen sehr stabil und sicher sein - und diese höheren Temperaturen ermöglichen die Schnellladefähigkeit", erklärte Chao-Yang Wang von der Penn State University. Dessen Team griff auf die klassische Lithium-Ionen-Technologie zurück, da diese breit im Einsatz ist und entsprechend bereits vergleichsweise preiswert produziert werden kann. Hier sind kleinere Anpassungen leichter zu erledigen als die Einführung einer komplett neuen Technik.

Richtig heizen

Die Experimente wurden mit einem Akku durchgeführt, der bei einer vollen Aufladung eine Reichweite von 560 Kilometern liefert. Durch Hinzufügen einer ultradünnen Nickelfolie im Inneren der Batterie konnten sie diese in 11 Minuten zu 70 Prozent aufladen und damit eine Reichweite von etwa 400 Kilometern erzielen, und in 12 Minuten zu 75 Prozent für eine Reichweite von etwa 440 Kilometern.

Die Nickelfolie sorgt dabei keineswegs für exotische Verhaltensweisen der anderen Batteriebestandteile, sondern ist im Grunde nur ein gut steuerbares Heizelement. Denn Akkus funktionieren besonders gut, wenn sie warm, aber nicht zu heiß sind.

Die Batterie hielt mehr als 900 Zyklen, wenn sie jedes Mal zu 75 Prozent aufgeladen wurde, was einer Reichweite von etwa 402.000 km entspricht. Etwa 2.000 Zyklen waren möglich, wenn der Speicher jeweils zu 70 Prozent aufgeladen wurde. Dadurch kletterte die Lebensreichweite auf etwa 804.000 Kilometer.

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