Forscher haben eine neuartige Strukturbatterie entwickelt, die deutlich leichter sein soll als klassische Batterien. Sie könnte nicht nur das Gewicht von technischen Geräten halbieren, sondern auch die Reichweite von E-Autos um bis zu 70 Prozent erhöhen.
Forscher der Chalmers University of Technology haben eine neuartige Batterie entwickelt, die aus Kohlefaser-Verbundwerkstoffen besteht. Diese Strukturbatterie sei nicht nur äußerst energieeffizient, sondern auch so stabil wie Aluminium. Gleichzeitig soll sie ein geringes Gewicht aufweisen, was sie für kommerzielle Anwendungen interessant macht.
Das Besondere an der Technologie ist, dass sie als tragende Struktur und gleichzeitig als Energiespeicher fungiert. Wenn Fahrzeuge, Flugzeuge oder auch Elektronikgeräte aus dem Strukturmaterial gebaut werden würden, könnten sowohl das Gewicht als auch der Energieverbrauch drastisch sinken.
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Wie funktioniert die Strukturbatterie?
Das Konzept basiert auf einem Kompositmaterial, bei dem die Kohlefaser sowohl als positive als auch als negative Elektrode fungiert. In der Anode verstärkt sie das Material und dient gleichzeitig als Stromsammler sowie aktives Material. In der Kathode fungiert sie als Gerüst für das Lithium und als Stromleiter.
Diese multifunktionalen Eigenschaften ermöglichen es, den Bedarf an schweren Metallen wie Kupfer oder Aluminium zu reduzieren und das Gesamtgewicht zu senken. Den Forschern zufolge kann die Strukturbatterie sogar die Reichweite von Elektroautos um bis zu 70 Prozent zu steigern.
Die Technologie hat großes Potenzial für die Zukunft
Seit 2018 forschen die Wissenschaftler an der Technologie und erzielten enorme Fortschritte. Denn mittlerweile beträgt die Energiedichte der Batterie nur noch 30 Wattstunden pro Kilogramm. Das ist zwar weniger als bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Die Vorteile liegen jedoch in der Gewichtsreduktion. Weniger Gewicht bedeutet nämlich weniger Energiebedarf, was die Effizienz von Elektrofahrzeugen erheblich steigern könnte.
Die Technologie steht noch am Anfang ihrer kommerziellen Nutzung. Doch die Möglichkeiten erscheinen vielversprechend. Leichte und energieeffiziente Fahrzeuge, die mit der Strukturbatterie betrieben werden, könnten sogar die Norm werden. Die Erkenntnisse könnten dann auch zu ultradünne Smartphones und Laptops führen. Die Herausforderung besteht nun darin, die Batterie in größerem Maßstab zu produzieren und die erforderlichen Investitionen einzusammeln.
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