Durchbruch: Lithium-Metall-Festkörperbatterien werden haltbarer

Lithium-Metall-Festkörperbatterien gelten als sicherere und leistungsstärkere Alternative zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, hatten bislang aber zwei Probleme: An der Anode bildeten sich Dendriten, die Kurzschlüsse verursachten, und die Grenze zwischen Anode und Feststoff-Elektrolyt war chemisch instabil, wodurch die Batterie schneller verschliss.

Hohe Zuverlässigkeit in Laborversuchen

Das PSI-Team hat nun ein neues Fertigungsverfahren entwickelt, das beides vermeidet. Der Elektrolyt wird dicht gepresst, sodass keine Dendriten entstehen können, während eine ultradünne Lithiumfluorid-Schicht die Anode schützt. Laborversuche zeigten eine hohe Zuverlässigkeit: Nach 1500 Ladezyklen besaßen die Batterien noch rund 75 Prozent ihrer Kapazität. „Wir haben zwei Ansätze kombiniert, die gemeinsam sowohl den Elektrolyten verdichten als auch die Grenzfläche zum Lithium stabilisieren“, sagt PSI-Forscher Mario El Kazzi. Das sei „ein entscheidender Schritt, um Feststoffbatterien zuverlässig nutzbar zu machen“.