Der Blätterkatalog benötigt Javascript.
Bitte aktivieren Sie Javascript in Ihren Browser-Einstellungen.
The Blätterkatalog requires Javascript.
Please activate Javascript in your browser settings.
30 Elektronik 07 2025 Batterien akkus Ladegeräte können kleinere sicherere und langlebigere Batterien die Leistung verbessern und die Kosten der IoT-Architektur senken was wiederum neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnet Herausforderungen bei Produktion und Skalierbarkeit bewältigen Unter technischen Gesichtspunkten ist das Potenzial von Festkörperbatterien also unübersehbar Aber man muss auch realistisch bleiben Es gibt mehrere technische und fertigungstechnische Hürden darunter Produktionskomplexität Skalierungsprobleme Materialkompatibilität Langlebigkeit und Kosten Festelektrolyte haben im Allgemeinen eine geringere ionische Leitfähigkeit als organische Elektrolyte insbesondere bei Raumtemperatur was die Leistung von Festkörperbatterien einschränkt Sie können auch relativ spröde werden was ihre Haltbarkeit beeinträchtigt Bei der Herstellung von Festkörperbatterien müssen dünne einwandfreie Schichten aus Festelektrolyt hergestellt und ein ultrafeiner präziser Kontakt mit den Elektroden geschaffen werden Für diese Prozesse sind hochpräzise Verfahren und Steuerung erforderlich Die Skalierung solcher Prozesse stellt auch eine Herausforderung für die Qualität und Konsistenz dar die überwunden werden muss um die kommerzielle Durchführbarkeit zu erreichen Laut einem Artikel aus dem Jahr 2024 mit dem Titel Advancements and Challenges in Solid-State Battery Technology »An In-Depth Review of Solid Electrolytes and Anode Innovations« Fortschritte und Herausforderungen in der Technologie von Festkörperbatterien Eine eingehende Überprüfung von Festelektrolyten stellen Materialauswahl und Kosten ebenfalls Herausforderungen dar die überwunden werden müssen Auch schreiben die Autoren des Artikels dass die Suche nach geeigneten Materialien für Festelektrolyte mit hoher Ionenleitfähigkeit mechanischer Festigkeit und Stabilität aufwändig sein kann Viele der aussichtsreichen Festelektrolytmaterialien sind teuer oder nur mit hohem Aufwand in ausreichenden Mengen synthetisierbar was Fragen zur Kosteneffizienz von Festkörperbatterien aufwirft Auch die Suche nach kompatiblen Elektrodenmaterialien die mit diesen Festelektrolyten effizient arbeiten können stellt eine weitere Herausforderung für die Fertigung dar Aktuelle Fortschritte bei der Kommerzialisierung Ungeachtet dieser Herausforderungen wurden intensive Forschungsund Entwicklungsbemühungen im Bereich Festkörperbatterien unternommen und mehrere Unternehmen haben kommerziell nutzbare Produkte entwickelt – wenn auch in relativ kleinem Maßstab TDK hat beispielsweise ein proprietäres Material für seine Cera Charge-Festkörperbatterien eingeführt In der nächsten Generation bietet diese Technologie bereits eine Energiedichte von 1 000 Wh l was etwa dem Hundertfachen der Energiedichte der frühen Festkörperbatterien von TDK entspricht TDK zufolge kann die Technologie in tragbare Geräte wie kabellose Kopfhörer Hörgeräte und Smartwatches integriert werden um vorhandene Knopfzellen zu ersetzen Mittlerweile beschäftigen sich auch globale Automobilhersteller wie Mercedes-Benz mit der Kommerzialisierung von Festkörperbatterien Das Unternehmen kündigte kürzlich eine Partnerschaft mit dem USamerikanischen Startup-Unternehmen Factorial an um eine Festkörperbatterie zu entwickeln mit der die Reichweite von Elektrofahrzeugen im Vergleich zur heutigen Durchschnittsleistung um etwa 80 Prozent erhöht werden könnte Diese neue sulfidbasierte Batte rie mit der Bezeichnung Solstice hat eine Energiedichte von 450 Wh kg und bleibt auch bei Betriebstemperaturen von über +90 °Cstabil Darüber hinaus soll diese nur noch ein Drittel der Größe typischer Lithium-Ionen-Batterien aufweisen was zu einer Gewichtsersparnis von 40 Prozent führt Bild 2 Toyota hat angekündigt bis 2027 2028 seine erste Festkörperbatterie für seine Elek trofahrzeuge der nächsten Generation einzuführen Sie soll eine Reichweite von etwa 1 000 km bieten und in 10 Minuten oder weniger auf 10 bis 80 Prozent aufgeladen werden können Toyota hat außerdem die Entwicklung einer Lithium-Ionen-Festkörper batterie mit noch besseren technischen Daten bestätigt die im Vergleich zu den Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyt der Baureihe Performance eine Verbesserung der Reichweite um 50 Prozent ermöglichen soll Der entscheidende Moment für die Einführung von Festkörperbatterien Festkörperbatterien sorgen in vielen Bereichen für Aufsehen Die Techno-Herkömmliche Batterien für Elektrofahrzeuge sind groß und komplex Diese negativen Eigenschaften können durch Festkörperbatterien ausgeglichen werden Bild Sergi stock adobe com