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Neuer Akku verkürzt Ladezeit für E-Autos auf zehn Minuten

Forscher der Pennsylvania State University haben eine neue Lithium-Ionen-Batterie entwickelt, die in lediglich zehn Minuten voll aufgeladen werden kann. Die neue Technologie ermöglicht zusätzliche Reichweiten von über 300 Kilometern.

Zehn Minuten für 300 Kilometer

Wer längere Strecken mit seinem Elektroauto zurücklegen möchte, steht noch immer vor einem Problem: Für eine Reichweite von mehreren hundert Kilometern sind Ladezeiten von mehreren Stunden nötig. Für viele Autofahrer ist genau das einer der Hauptgründe, doch nicht auf ein E-Auto umzusteigen.

Forschern der Pennsylvania State University ist es nun gelungen, einen Akku zu entwickeln, der nach nur zehn Minuten Ladezeit über 300 Kilometer Reichweite ermöglicht. Das Team um Chao-Yang Wang, Professor für Materialwissenschaften an der Penn State, verfolgt dabei einen ganz neuen Ansatz, indem der Akku noch vor der Aufladung erhitzt wird.

Schnelles Erhitzen verhindert schädliche Ablagerungen

Werden die aktuell in E-Fahrzeugen genutzten Lithium-Ionen-Batterien in kurzer Zeit aufgeladen – und somit hohen Temperaturen ausgesetzt – bilden sich an der Anode metallische Ablagerungen. Diese Ablagerungen verringern Leistung und Lebensdauer der Akkus. Und genau an diesem Punkt setzen Wang und sein Team an. Die Wissenschaftler erkannten, dass sich dieses Problem vermeiden lässt, indem die Batterien bereits vor dem eigentlichen Ladevorgang erhitzt werden.

Für die Tests wurden die Lithium-Ionen-Batterien mit einer selbsterhitzenden Nickelfolie ausgerüstet. Auf diese Weise kann sich das Akku-Gehäuse in nur 30 Sekunden auf 60 Grad aufheizen und den Akku gleichmäßig erwärmen. Dieser Vorgang dauert lediglich zehn Minuten. Anschließend werden die Batterien wieder auf Umgebungstemperatur abgekühlt.

Vielleicht bald serienreif?

Die so gewonnene Energie reicht für eine Fahrt mit einem Elektroauto von durchschnittlich 300 Kilometern. Die materialschädigenden Ablagerung werden mit der neuen Lademethode auf ein Minimum reduziert. Laut Presseerklärung der Penn State-Wissenschaftler verfügten die getesteten Akkus auch nach 2500 Ladezyklen noch über mehr als 90 Prozent der ursprünglichen Kapazität. Dies entspricht einer Laufleistung von rund 700.000 Kilometern. 

Wann die neue Lademethode serienmäßig in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommt, ist aktuell noch nicht abzusehen. Weil aber für die Tests lediglich Standardbatterien und -batterieteile verwendet wurden, könnte die Technologie theoretisch schon bald marktreif sein.

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