Südkorea entwickelt Batterietechnologie, die in Sekunden auflädt

Eine neue Natrium-Ionen-Batterie, die von Forschern am Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) entwickelt wurde, kann in nur wenigen Sekunden vollständig aufgeladen werden und weckt damit neue Hoffnung auf einen Durchbruch in der Batterieladetechnologie.

Natrium-Ionen-Batterien sind eine Batterietechnologie, die die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich gezogen hat, da Natrium in aktuellen wiederaufladbaren Batterien fast 1.000-mal häufiger vorkommt als Lithium. Bei erfolgreicher Forschung könnten Natrium-Ionen-Batterien daher eine alternative Energiespeicheroption zu Lithium-Ionen-Batterien darstellen.

Aktuelle Natrium-Ionen-Batterien werden in zwei Typen unterteilt:

• Natrium-Ionen-Batterie (SIB): Hat eine langsame Redoxreaktionsrate und eine relativ hohe Energiespeicherung, aber eine langsame Laderate.
• Natrium-Ionen-Kondensator (SIC): Kann schnell aufgeladen werden, hat aber eine geringe Energiespeicherkapazität.

Durch die alleinige Verwendung von SIB oder SIC lassen sich die Vorteile einer großen Energiespeicherkapazität und eines schnellen Ladens nicht gleichzeitig erreichen.

Experten gehen davon aus, dass die Kombination der Vorteile von SIB und SIC einen Natrium-Ionen-Hybrid-Akku (SIHES) schaffen kann, der gleichzeitig hohe Energiespeicherung und schnelles Laden ermöglicht. Das Problem liegt jedoch in der Auswahl der richtigen Materialien.

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Jeung Ku Kang vom KAIST hat neue Anoden- und Kathodenmaterialien entwickelt, die sich schnell laden lassen und gleichzeitig eine hohe Energiedichte aufweisen. Die neuen Materialien haben den Vorteil, den Lade-/Entladezyklus zu stabilisieren und gleichzeitig die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, sodass Batterien in nur wenigen Sekunden vollständig geladen werden können.

Die neu entwickelten SIHES erreichten Energiedichten von 247 Wh/kg und 34.748 W/kg, die höher sind als die Energiedichten der derzeit auf dem Markt befindlichen Lithium-Ionen-Batterien.

Laut Professor Kang ist SIHES „ein Durchbruch, der die Grenzen aktueller Ladesysteme überwindet“. Die neue Batterie kann in vielen Bereichen eingesetzt werden, von Elektrofahrzeugen über intelligente Elektronik bis hin zur Luft- und Raumfahrttechnik.