Eine neuartige Akkutechnologie mit Spatial Atom Layer Deposition (Sald) soll E-Autos künftig weit über 1.000 Kilometer und möglicherweise sogar über 2.000 Kilometer Reichweite erlauben – mit einer Batterieladung. Das Verfahren wurde von deutschen Fraunhofer-Instituten und Forschern der staatlichen The Netherlands Organisation (TNO) gemeinsam entwickelt. Die Vermarktung zur industriellen Massenfertigung obliegt der eigens dafür gegründeten Firma Sald BV in Eindhoven.
Beschichtungen so dünn wie ein Atom
Spatial Atom Layer Deposition bezeichnet ein patentiertes Verfahren, um Beschichtungen aufzutragen, die so dünn sind wie ein einziges Atom. Sald-Akkus ermöglichen nicht nur dreimal mehr Reichweite für E-Autos als heutige Batteriezellen, sondern können auch fünfmal schneller geladen werden, teilt Sald BV mit.
Damit könnte ein E-Auto binnen zehn Minuten zu etwa 80 Prozent und in 20 Minuten vollständig geladen sein. Die neue Akkugeneration wird frühestens 2022/23 in E-Autos eingebaut, erklärt CEO Frank Verhage.
Leichtere, sicherere und stärkere Batterien
Sald-Akkus sind eine Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie (Li-Ion). Durch die Nanobeschichtung entsteht ein künstlicher Übergang zwischen dem festen Elektrodenmaterial und dem Elektrolyten. Sie steigert die Langlebigkeit, die Sicherheit und die Leistung deutlich. Sald-CEO Frank Verhage stellt in Aussicht: „Wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt.“
Die Sald-Technologie funktioniert sowohl mit heute üblichen Flüssigelektrolyten als auch mit künftigen Feststoffbatterien (Solid State), die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Als ultimatives Ziel nennt der Sald-Chef „3D Solid State Sald Batteries“, die „deutlich leichter, sicherer und leistungsstärker“ sein sollen.
So arbeitet Sald beispielsweise mit den neuen Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die Tesla für sein jüngstes günstiges Model 3 in China angekündigt hat. Die atomdünne dreidimensionale Oberflächenbeschichtung soll mit allen gängigen Kathodenmaterialien funktionieren.
Kleinserie bereits in Betrieb
Sald verfügt über alle notwendigen Patente und hat bereits Maschinen für Kleinserien in Betrieb. Der industrielle Einsatz steht noch bevor. Solche Batterien könnten nicht nur in Automobilen, sondern auch in Smartphones und Smartwatches zum Einsatz kommen. „Stellen Sie sich ein Smartphone vor, das eine Woche lang hält, und eine Smartwatch, die nur einmal im Monat geladen werden muss“, gibt Verhage einen Ausblick. (HS)
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