Lithium-Ionen-Akku: eine Erfolgsgeschichte aus Deutschland
Lithium-Ionen-Akkus sind in unseren mobilen Geräten, in der Elektromobilität sowie als großformatige Energiespeicher vorhanden. Bislang stellt noch keine andere Art von Akku einen derart vielseitig einsetzbaren Energieträger dar, wie der des Lithium-Ionen-Akkus. An dessen Entwicklung und Verbreitung haben auch deutsche Ingenieure und Unternehmer mitgewirkt.
10.02.2021 • 14:50 Uhr
Der bislang beste Kompromiss
Ohne Lithium-Ionen-Akkus wäre der kommerzielle Siegeszug unserer mobilen Geräte kaum denkbar gewesen. Und auch mit Blick auf die Elektromobilität ist kein besserer Rohstoff für Batterien in konkreter Aussicht. Denn rein elektrochemisch gibt es bislang einfach kein anderes Metall, das diesbezüglich so gute Eigenschaften aufweist wie Lithium. So hat Lithium eine extrem geringe atomare Dichte, ist zugleich jedoch elektrochemisch eines der aktivsten Metalle überhaupt.
Das bedeutet in der Praxis nahezu ideale Eigenschaften für das in Batterien verwendete Lithium-Elektrolyt. Denn das Gewicht ist vergleichsweise niedrig, die mögliche Energiedichte demgegenüber enorm hoch. Überdies sind hohe Kapazitäten, starke Entladeströme sowie eine sehr flexible Formgebung möglich. Die wenigen Nachteile, die Lithium hat (Anfälligkeit gegen hohe sowie tiefe Temperaturen und gegen tiefe Entladung bzw. Überladung) lassen sich allesamt technisch auffangen.
Kein Thronfolger in Sicht
Der einzig bleibende Wermutstropfen: Die Gewinnung von Lithium ist zumindest regional umweltschädlich, da dazu lokal sehr viel Wasser verschwendet wird, was zur Verwüstung ganzer Landstriche führen kann. Das wird insofern als problematisch gesehen, weil die Lithium Batterie das Rückgrat der Elektromobilität ist. Ohne sie wäre E-Mobilität in der vorliegenden Qualität nicht möglich! Genau deswegen sehen auch deutsche Hersteller wie Sven Bauer (CEO von BMZ), noch lange nicht das oftmals prophezeite Ende der Lithium Batterie.
Zwar gibt es entsprechende Bestrebungen (bspw. in Form von Natrium-Ionen-Batterien), Lithium als Elektrolyt durch besser verfügbare (und somit auch günstigere) Elektrolyt-Träger zu ersetzen. Doch wirklich aussichtsreich ist bislang keiner dieser Stoffe. Entweder sind sie zu unsicher, zu schwer, mechanisch zu labil oder können nur in gewissen Spannungsbereichen oder in sehr spezifischen Anwendungsfällen genutzt werden. Selbst die Feststoffbatterie ändert daran nichts. Denn ihre potentesten Prototypen haben alle eines gemeinsam – sie nutzen Lithium!
Quellen
https://ecomento.de/2020/11/05/elektroauto-festkoerper-batterien-laut-experte-akira-yoshino-im-anfangsstadium/
https://www.batterieforum-deutschland.de/infoportal/lexikon/lithium-ionen-batterien/
Bild
stock.adobe.com / Olivier Le Moal