Lebensdauer von Batterien verdoppelt sich

An der Säule: Neues Lade-Management hält Batterien länger fit (Foto: Felix Müller, pixabay.com)

Berlin/Aalborg (pte020/09.04.2024/12:30) - Materialforscher der Humboldt-Universität ( https://www.hu-berlin.de/de ) und des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie ( https://www.helmholtz-berlin.de/ ) (HZB) unter der Leitung von Philipp Adelhelm machen Batterien deutlich langlebiger. Sie haben herausgefunden, dass Lithium-Ionen-Batterien länger halten, wenn sie auf eine spezielle Art aufgeladen werden. Statt mit einem konstanten Strom, der die Akkus schneller altern lässt, setzen die Experten auf gepulsten Gleichstrom. Am besten geeignet sei hochfrequent gepulster Strom, der die Lebensdauer, die bei den besten Stromspeichern acht Jahre beträgt, nahezu verdoppelt.

Extrem helle Röntgenstrahlen

Ein Teil der Batterietests fand an der Universität Aalborg ( https://www.en.aau.dk/ ) statt. Dort wurden Batterien mit konstantem und gepulstem Strom aufgeladen. Anschließende Untersuchungen zeigten, dass Defekte an den Elektroden, die die Kapazität herabsetzen, bei den Speichern, die gepulsten Strom bekommen hatten, erheblich geringer waren als die Vergleichsbatterien. Die Erkenntnisse lassen sich allerdings nicht so schnell in die Praxis umsetzen. Dazu müssten hunderttausende Ladesäulen umgerüstet werden.

Genauere Schadensbilanzen konnten nach Tests am Berliner Elektronen-Synchrotron (Bessy II) und Petra III in Hamburg gezogen werden. Diese Anlagen erzeugen sehr helle energiereiche Röntgenstrahlen, die genaue Abbildungen von Proben erlauben. "Das Aufladen mit gepulstem Strom fördert die homogene Verteilung der Lithium-Ionen im Graphit", so der HZB-Materialwissenschaftler Yaolin Xu. "Dadurch verringern sich die mechanische Belastung und die Rissbildung in den Graphitpartikeln, so dass die Graphitanode länger stabil bleibt."

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