Hydro-Québec arbeitet daran, Feststoffakkus zur Serienreife zu bringen

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Science
02/26/2020

Glas-Akku von Nobelpreisträger wird serienreif

Der Energiespeicherspezialist Hydro-Quebec will den Feststoffakku von John Goodenough zur Marktreife bringen.

von David Kotrba

Im vergangenen Jahr erhielt John Goodenough den Chemie-Nobelpreis. Gemeinsam mit seinen Kollegen Stanley Whittingham und Akira Yoshinofür wurde er für die Erfindung des Lithium-Ionen-Akkus geehrt.

Während dieser Akku heute in jedem Smartphone und jedem Elektroauto steckt, werden Feststoffakkus, bei denen der Elektrolyt nicht flüssig ist, als größte Zukunftshoffnung bei Batterien gehandelt. Auch hier hat Goodenough eine vielversprechende Erfindung gemacht, die ein kanadisches Unternehmen nun kommerzialisieren will.

Mehrere Vorteile

Bei der Erfindung handelt es sich um einen so genannten Lithium-Glas-Akku. Wie IEEE Spectrum berichtet, wurde er von Goodenough gemeinsam mit der portugiesischen Forscherin Maria Helena Braga entwickelt. Als Elektrolyt kommt darin ein Gemisch aus Glas und Alkalimetallen (auch Lithium zählt zu dieser Gruppe) zum Einsatz. Der Akku verspricht eine hohe Kapazität, eine hohe Resistenz gegenüber extremen Temperaturen und soll wesentlich schneller als ein Lithium-Ionen-Akku geladen werden können. Der feste Elektrolyt ist außerdem nicht brennbar.

Erfahrung mit Batterien

Ein erster Forschungsbericht zum Glas-Akku wurde im Dezember 2016 veröffentlicht, wenige Wochen später wurde die Technologie der Allgemeinheit präsentiert. Goodenoughs Wirkstätte, die Universität von Texas in Austin, meldete Patente für das Konzept an. Nun werden diese Patente an Hydro-Quebec übertragen. Das kanadische Energieversorgungsunternehmen gilt als führend bei der Entwicklung von Batterietechnologien. Mit dem Center of Excellence in Transportation Electrification and Energy Storage betreibt es ein eigenes Forschungszentrum, das den Glas-Akku nun zur Marktreife führen soll.

Erster Einsatz in Bussen

Hydro-Quebec hat bereits in der Vergangenheit diverse Batterietechnologien kommerzialisiert und vergibt dafür üblicherweise Lizenzen. Auch Technologie für einen Feststoffakku hat das Unternehmen bereits im Angebot.

Das Unternehmen Blue Solutions baut damit Energiespeicher, die u.a. in Bussen eingesetzt werden. Autobusse mit Elektroantrieb eignen sich zur ersten Erprobung von derartigen Technologien, weil sie ein vorhersehbares Fahrprofil und großzügigere Platzverhältnisse als Elektroautos aufweisen, erklärt Andreas Hintennach, Chef-Batterieforscher von Mercedes-Benz in einem Interview.

Langfristig überlegen

Mercedes-Benz arbeitet mit Hydro-Quebec gemeinsam an neuen Batterietechnologien. Laut Karim Zaghib, dem Leiter des Hydro-Quebec-Forschungszentrums, stecke derzeit noch großes Potenzial in der Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien. Feststoffakkus seien momentan nur eingeschränkt marktreif.

2020 könnten zwar schon erste E-Busse mit der Technologie in Betrieb gestellt werden, der Forschungsbedarf sei allerdings noch groß. Der Preis für Lithium-Ionen-Akkus sinke zwar beständig, langfristig seien Feststoffakkus aber Akkus mit flüssigem Elektrolyt überlegen.

Dauert noch etwas

Zum zeitlichen Rahmen für die Weiterentwicklung des Glas-Akkus von Goodenough und Braga meint Zaghib: "In den nächsten 2 Jahren werden wir Forschung und Entwicklung betreiben, um das Konzept zu überprüfen und die Materialien abzuwägen. Insgesamt arbeiten 120 Personen im Forschungszentrum von Hydro-Quebec an neuen Batterietechnologien.