Batterie-Expertin: Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus begrenzt steigerbar

Die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien wird auch künftig nicht mit Treibstoffen konkurrieren können. Diese Meinung äußerte heute Chemikerin und Batterieexpertin Lina Nazar von der University of Waterloo in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung (FAZ). So haben heutige Lithium-Ionen Akkus eine Energiedichte von rund 100 bis 200 Wattstunden pro Kilogramm. In einem Liter Diesel steckt dagegen eine Energie von zehn Kilowattstunden.

Bei der Steigerung der Energiedichten habe man zwei Möglichkeiten, erklärte Nazar: Zum einen die Spannungssteigerung an den Elektroden oder die Steigerung der Kapazität. Die Kapazität steigern heißt, Elektroden zu bauen, die möglichst viele Lithium-Ionen aufnehmen können. Bei der gravimetrischen Kapazität bewege man sich bei Lithium-Ionen-Batterien aktuell bei 220 Milliampèresekunden pro Gramm. Bei 300 Milliampèresekunden pro Gramm sei ein Limit erreicht, erklärte die Batterieexpertin.

Ein Lithium-Ionen-Akku kostet aktuell mehrere Tausend Euro, je nach Größe. Um gegenüber Verbrennungsmoten konkurrenzfähiger zu werden, arbeiten die Hersteller daran, die Kosten für Lithium-Ionen-Akkus zu senken. In KRAFTHAND 15-16/ 2013 dämpfte der Leiter Konzernforschung von Daimler, Prof. Dr. Herbert Kohler, jedoch allzu großen Optimismus. ‚Sicher wird es in den nächsten 10, 20 Jahren noch deutliche Einspareffekte geben, erklärte Kohler. ‚Doch bei der Lithium-Ionen-Technik nähert man sich bei den Kosten schnell einer asymptotischen Kurve.‘ Bei deutlich steigenden Stückzahlen seien noch Kostenpotentiale vorhanden, betonte der Forschungschef von Daimler.

Langfristig sieht der Stuttgarter Autobauer in der Lithium-Schwefel-Batterie eine Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus. Auch Lina Nazar entdeckt darin ‚großes Potential‘: Mit Lithium-Schwefel-Batterien seien Energiedichten von 400 Wattstunden pro Kilogramm und mehr möglich, sagte die Batterie-Exypertin. Nach dieser Rechnung sind mit Lithium-Schwefel-Batterien doppelt so lange Strecken möglich wie mit Lithium-Ionen-Akkus.