Neben festen Materialien entwickelt Mercedes Mangan-Batterien

Mercedes bereitet kleine Revolutionen im Bereich der Elektroantriebe vor, indem es über die aktuellen Lithium-Ionen-Batterien hinausblickt und an einer neuen Generation von Zellen arbeitet, die eine Verbesserung der Reichweite verspricht, während gleichzeitig Kosten und Verbrauch von kritischen Rohstoffen eingeschränkt werden sollen.

Während auf die neuen Festkörperbatterien gewartet wird, an denen weiterhin intensiv geforscht wird, betrifft die interessanteste Neuigkeit eine noch in der Entwicklung befindliche Chemie namens LNMO (Lithium-Nickel-Mangan-Oxid), die im Vergleich zu LFP-Batterien (Lithium-Eisen-Phosphat) bis zu 30 % mehr Reichweite bieten könnte, ohne das Gewicht und den Platzbedarf des Akkupacks zu verändern.

Mehr Mangan, weniger Kobalt

Ziel dieser Entwicklung ist in erster Linie die Verringerung der Abhängigkeit von Nickel und Kobalt, zwei Elementen, die in herkömmlichen NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Kobalt) verwendet werden. Mercedes arbeitet an Kathoden, die aus einer Kombination von LMO-Materialien (Lithiumoxid und Mangan) sowie NMC-Materialien (Nickel, Mangan, Kobalt) hergestellt werden, wobei der Anteil des Mangans erhöht und der der anderen beiden Metalle verringert wird. Diese Lösung stellt einen Zwischenschritt in Richtung weiterer, noch manganreicherer Chemien dar.

Die Komponenten der neuen Mangan-Batterien von Mercedes

Bild von: Mercedes-Benz

Die interessanteste Perspektive bietet jedoch die Technologie der LNMO-Zellen, die das Kobalt vollständig ersetzen würden und im Vergleich zu den aktuellen NMC-Zellen deutlich weniger Nickel erfordern. Laut Mercedes könnte diese Chemie bei Spannungen bis zu 5 Volt funktionieren und somit die Voraussetzungen für eine hohe Energiedichte zu wettbewerbsfähigen Kosten schaffen. Der angegebene potenzielle Vorteil liegt bei einer um 30 Prozent höheren Reichweite im Vergleich zu LFP-Zellen bei gleicher Masse und eingenommener Fläche.

Natürlich handelt es sich dabei um ein technologisches Ziel und nicht um eine bereits in einem Serienmodell nachgewiesene Leistung. Mercedes hat nämlich noch keinen Zeitpunkt sowie kein Modell für die marktliche Einführung der LNMO-Zellen genannt.

Die neuen Mangan-Zellen weisen eine geringere Größe auf und verbessern zudem die Kompaktheit der Verpackung

Bild von: Mercedes-Benz

Auf kleinere und leichtere Batterien zu

Die Erhöhung der Energiedichte würde nicht nur dazu dienen, mit einer Ladung mehr Kilometer zurückzulegen. Bei gleicher Reichweite würde sie es außerdem ermöglichen, kompaktere und leichtere Batteriepakete herzustellen, wodurch Platz im Innenraum gewonnen und die Gesamtmasse des Fahrzeugs verringert wird. Deshalb betrachtet Mercedes die Entwicklung der Zellchemien als strategische Kompetenz. Das Unternehmen legt direkt die erforderlichen Eigenschaften für die Batterien fest und kümmert sich um deren Integration in die Fahrzeuge, mit dem Ziel, die verschiedenen Technologien den Anforderungen der einzelnen Modelle anzupassen.

Festkörpertechnologie macht Fortschritte

Wie bereits erwähnt setzt Mercedes parallel dazu die Forschung an Festkörperbatterien zusammen mit den Partnern Factorial Energy und ProLogium fort. Mit Factorial wurde bereits eine Festkörperbatterie mit einem Lithiummetall-Anoden entwickelt, die in einem experimentellen EQS installiert wurde und 1.205 Kilometer von Stuttgart nach Malmö ohne Aufladung zurücklegte, wodurch das Potenzial dieser Technologie für Langstrecken unter Beweis gestellt wurde.

Die neuen Festkörper- und Halbfestkörperbatterien werden in einigen Jahren verfügbar sein

Bild von: Mercedes-Benz

Mit ProLogium prüft Mercedes hingegen Zellen der vierten Generation und konzentriert sich dabei auf Leistung, Sicherheit sowie thermisches Verhalten im Hinblick auf eine mögliche industrielle Anwendung. Zudem laufen Tests mit von Mercedes selbst sowie anderen Partnern entwickelten Zellen, auch mit Unterstützung von Spezialisten für Antriebseinheiten aus der Formel 1.

Mercedes – welche Entwicklungen auf dem Gebiet der Elektroantriebe?

Fotogalerie: Die neuen Manganbatterien von Mercedes