Die Japaner haben einen halogenischen Elektrolyt für Solid-State-Batterien entwickelt. Er ist leistungsstark, günstiger in der Herstellung und kann bald in Produktion gehen.

Japanische Chemiekonzerne setzen ihre Arbeiten an Solid-State-Batteriezellen unvermindert fort. Während Idemitsu Kosan, der Hauptpartner von Toyota, sich auf sulfathaltige Elektrolyte konzentriert hat, gab Sumitomo Chemical bekannt, dass es sich auf die Serienproduktion von elektrolythbasierten Lösungen auf Halogenbasis vorbereitet, berichtet die Nikkei (Quelle; paywallpflichtig). Diese sollen vielversprechende Eigenschaften aufweisen und zugleich durch die Nutzung bestehender Produktionslinien für Li-Ion-Batterien günstiger herstellbar sein. Mit festen, auf Sulfaten basierenden Elektrolyten ist dies nicht möglich, was die Kosten erheblich erhöht.

Halogene, Halogenide – was sind das?

Inhaltsverzeichnis

Halogene, Halogenide – was sind das?

Halogenleuchten, Halogenbatterien?

Halogene (Wikipedia HIER) sind mehr oder weniger komplexe Salze von vier Elementen aus der Gruppe der Fluorverbindungen: Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Jod (I). Ihr Name stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Salze bildend“ (Quelle). Halogenleuchtmittel erhielten ihren Namen aufgrund des Vorhandenseins einer geringen Menge an gasförmigem Halogen im Glaskolben, der während des Betriebs das Wolframfaden regeneriert. Dadurch kann dieser höhere Temperaturen standhalten (=mehr Licht) und behält dennoch eine längere Lebensdauer.

Halogenleuchtmittel, Halogenbatterien?

Auch wenn in Halogenleuchten nur eine geringe Menge an Halogenid enthalten ist, erwies sich dieses Element als so entscheidend, dass es dauerhaft in die Fachterminologie Eingang fand. Es ist daher nicht auszuschließen, dass es bei den von Sumitomo entwickelten Zellen mit festem Elektrolyt ähnlich sein wird. Laut Informationen des Portals Nikkei verwendet das Unternehmen in seinen Solid-State-Zellen mindestens chlorbasierte Halogene. Der Elektrolyt soll eine ionische Leitfähigkeit aufweisen, die der des Schwefelsäure-Elektrolyten vergleichbar ist – was bereits ein erheblicher Erfolg darstellt, denn gerade aufgrund der hohen Leitfähigkeit von Schwefelsäure gilt sie heute als das vielversprechendste Material für die Herstellung von Solid-State-Batterien.

Der auf Sulfiden basierende Festelektrolyt von Solid Power ist grau. Solid Power ist heute der vielversprechendste Hersteller, was Batterien mit Festelektrolyten angeht (c) Solid Power

Festelektrolyte müssen nämlich zwei Widersprüche in sich vereinen: Sie müssen stark genug kompakt sein, um die wachsenden Lithiumverzweigungen zurückzuhalten, und gleichzeitig ausreichend dünnflüssig, damit Lithiumionen, die Zehntausende Male größer sind als Elektronen, ungehindert durch sie fließen können.

Ein japanisches Unternehmen verspricht die Möglichkeit, bestehende Produktionslinien teilweise für die Herstellung von Li-Ionen-Zellen zu nutzen, um „halogenhaltige“ Solid-State-Zellen zu erzeugen. Das ist ein großer Vorteil, da dadurch die bereits vorhandene Infrastruktur genutzt werden kann, die alle Hersteller im Zuge des steigenden Bedarfs an modernen Batterien ausgebaut haben. Sumitomo kündigt die Bereitschaft zur Massenproduktion an und bat seine wichtigsten Partner um eine Bewertung des Elektrolyten. Detaillierte Parameter sowie Termine sind noch nicht bekannt, doch es ist bekannt, dass das Unternehmen seit Jahren an der Rückgewinnung und Recyclung von Halogenverbindungen arbeitet (Quelle).

Kontinuierlicher Elektrolyt von Sumitomo Chemical (c) Sumitomo, Quelle: Nikkei

Anmerkung der Redaktion von Elektrowozu: Während der Arbeit an diesem Artikel stießen wir auf Informationen, dass feststoffliche Elektrolyte auf Halogenen, die Chlorverbindungen sind, kein Erfindung von Sumitomo sind. Ein solches bereits fertiges Produkt wird von der amerikanischen NEI Corporation verkauft, was gut zu Sumitomos Arbeiten im Bereich der Recyclung von Halogenverbindungen passt.

Beispielprodukt der NEI Corporation. Vergleichen Sie die Farbe mit dem Elektrolyt von Sumitomo

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