FILE PHOTO: FILE PHOTO: An electric car is plugged in at a charging point for electric vehicles in Rome

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Science

Neue Technologie lädt E-Autos in 10 Minuten vollständig auf

Rachid Yazami forscht seit den 70er-Jahren an innovativen Akkulösungen. Auf Basis seiner Forschung wurde die Massenproduktion von verlässlichen und günstigen Lithium-Ionen-Akkus möglich.

Diese Akkus findet man in den meisten Smartphones und Elektroautos. Im Jahr 2019 wurden über 10 Milliarden solcher Akkus produziert. In 98 Prozent davon findet man die Anode, die von Yazami mitentwickelt wurde. Mit The Register sprach der Forscher darüber, was sein nächster großer Coup werden soll.

7-mal schneller als Tesla Supercharger

Laut Yazami testet er mit seinem Unternehmen gerade einen besonders schnell ladenden Akku. Kürzlich habe man einen Test beendet, bei dem ein Akku mit hoher Energiedichte 7-mal schneller geladen wurde, als der Akku eines Teslas an einem Tesla Supercharger.

Möglich sei dies durch einen neuen Ansatz. Normalerweise wird mit einem konstanten elektrischen Strom geladen. Yazami vergleicht das mit dem Tank eines Benzinautos: „Man steckt den Zapfhahn an und beginnt zu pumpen, bis der Tank voll ist.“

Nichtlineare Voltametrie macht Akkus glücklich

Seine neue Technik basiert auf elektrischer Spannung. Er nennt es „nichtlineare Voltammetrie“. Laut Yazami solle man sich das wie eine Leiter vorstellen. Auf der ersten Sprosse ist die Spannung noch niedrig, bis gewisse Parameter erfüllt werden. Dann geht es auf die nächste Sprosse, wo mit einer höheren Spannung geladen wird – bis schließlich die Spitze der Leiter erreicht wird.

Yazami zufolge wird so der Akku geschont und es entsteht weniger Hitze beim Laden. Das wiederum reduziert den Widerstand im Akku, was ein schnelleres Laden ermöglicht: „Man muss den Akku glücklich machen“, sagt Yazami.

800 Kilometer Reichweite in 10 Minuten laden

Die neue Technologie würde Yazami zufolge nicht die Entwicklung einer völlig neuen Akkuart nötig machen. Man könne sie bei Lithium-Ionen-Akkus nutzen. Durch das Reduzieren der Belastung würden die Lithium-Ionen-Akkus zudem eine höhere Lebensdauer bekommen. Laut Yazami könne ein Akku, der nur mit seiner Technologie geladen wird, eine doppelt so hohe Lebensdauer haben. „Beim E-Auto müsste man den Akku dann nicht schon nach 5, sondern erst nach 10 Jahren tauschen“, sagt er.

Sein Wunschziel ist ein Elektroauto-Akku, der mit seiner Technologie in nur 10 Minuten für 800 km Reichweite geladen wird. Dazu müsse aber die Energiedichte der Akkus weiter ansteigen. Das ist zwar möglich, allerdings gefährdet das die Sicherheit der Akkus.

Sensor erkennt Ausdehnung des Akkus

Yazami hätte hierzu auch eine Idee. Ihm zufolge bräuchte es einen Sensor auf dem Akku, der misst, wie sich das Material mit der steigenden Temperatur ausdehnt. So könnte rechtzeitig der Fahrer informiert werden, dass es beim Akku ein Problem gibt, bevor es zu einem gefährlichen Kurzschluss oder einer Explosion kommt.

In Verbindung mit Algorithmen könnte so anhand von kleinen Veränderungen vorausgesagt werden, ab wann es sinnvoll wäre den Akku zu überprüfen und gegebenenfalls austauschen zu lassen. Das könne zwar nicht verhindern, dass bei einem Unfall der Akku physisch beschädigt wird und dadurch zu brennen anfängt, aber: „Es ist wie ein Gurt – eine Vorsichtsmaßnahme, keine Strategie zur totalen Verhinderung eines Unglücks“, sagt Yazami.

Eine Prognose hat der Forscher auch noch: In 20 bis 30 Jahren wird der Siegeszug der Elektroflugzeuge beginnen. Zuerst werden es aber nur Kleinflugzeuge und Passagierdrohnen für den Individualverkehr sein. Eine Prognose, wann seine neue Ladetechnologie reif für die Serienproduktion ist, gibt Yazami aber nicht.

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