Festkörperbatterie

Wie aus der Bezeichnung Festkörperbatterie oder Festkörperakku hervorgeht, besteht ein solcher Akkus ausschließlich aus festen Materialien. Wie bei anderen Akkus auch, bestehen die beiden Elektroden aus Festkörpermaterial, aber auch, und das macht den Unterschied, der Elektrolyt ist fest. Bei allen anderen Akkutypen ist er flüssig.


Bei den Festkörperbatterien bestehen die positive Anode aus Lithium und die negative Kathode aus Kohlenstoff. Zwischen den beiden Elektroden ist der feste Elektrolyt. Im Falle des Lithium-Polymer-Akkus (LiPo) ist es eine Folie auf Polymerbasis, bei anderen Festkörperakkus besteht der Elektrolyt aus Polymer-Keramik oder aus einer Glas-Keramik-Verbindung. Entscheidend ist, wie gut der Elektrolyt die Ionen leitet, da bei den bisherigen Entwicklungen die Ionenleitfähigkeit geringer ist als die von Akkus mit flüssigem Elektrolyt. Je besser die Ionenleitfähigkeit ist, desto geringer ist der elektrische Widerstand des Akkus, was einen direkten Einfluss auf die Energiedichte hat, die mit etwa 500 Wh/kg sehr hoch ist. Dagegen ist die Leistungsdichte gering, weil der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden und dem Elektrolyt die Stromentnahme begrenzt. Mit einem Elektrolyt aus Polymer-Keramik wird der Ladungstransport zur Anode verbessert.

Festkörperakkus können in Dünnschichttechnik aufgebaut werden, sie sind äußerst flach und können in Smartcards und Smart Wearables eingesetzt werden. Wegen ihrer hohen Energiedichte und der Feuerfestigkeit sollen Festkörperbatterien mittelfristig auch in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Nachteilig ist die geringe Stromstärke mit der diese Akkus geladen werden können.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Festkörperbatterie
Englisch: solid state battery
Veröffentlicht: 12.11.2018
Wörter: 237
Tags: #Batterien, Akkus
Links: Akku (Akkumulator), Dünnschichttechnik, Elektrode, Elektrofahrzeug, Elektrolyt