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Lithium-Luft-Akkus sind nur ein m\u00f6glicher Weg zu hohen Reichweiten von E-Autos. (Foto: IMAGO\/Westend61)TeilenFolgen auf:![\"whatsapp\"](\"https:\/\/www.n-tv.de\/socialIcons\/whatsapp.svg\")
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<\/a><\/p>\nJapanische Wissenschaftler kommen dem praktischen Einsatz von Lithium-Luft-Akkus einen gro\u00dfen Schritt n\u00e4her. Ihre Batterie erreicht bei einer hohen Energiedichte stabile 150 Ladezyklen. E-Autos k\u00f6nnten mit der Technologie k\u00fcnftig \u00e4hnliche Reichweiten wie Fahrzeuge mit Verbrennermotoren erzielen.<\/p>\n
Lithium-Luft-Batterien, auch Lithium-Sauerstoff-Batterien (LOBs) genannt, gelten als m\u00f6gliche Hochenergie-Stromspeicher der n\u00e4chsten Generation. Theoretisch k\u00f6nnen sie bei gleichem Gewicht bis zu zehnmal mehr Energie speichern als herk\u00f6mmliche Lithium-Ionen-Akkus, doch bisher sind sie noch zu instabil. Wissenschaftler des japanischen Nationalen Instituts f\u00fcr Materialforschung (NIMS) sind der L\u00f6sung des Problems einen wichtigen Schritt n\u00e4her gekommen, indem sie in einer Studie<\/a> eine ganz spezielle Membran entwickelt haben.<\/p>\n Bei Lithium-Luft-Akkus besteht die Anode aus metallischem Lithium. Die Kathode ist keine feste Platte wie in herk\u00f6mmlichen Batterien, sondern eine hochpor\u00f6se, leitf\u00e4hige Kohlenstoffstruktur, an der Sauerstoff aus der Luft reduziert wird. Beim Entladen des Akkus bewegen sich positiv geladene Lithium-Ionen durch Elektrolytfl\u00fcssigkeit zur anderen Elektrode, wo sie sich mit Sauerstoff und Elektronen aus dem \u00e4u\u00dferen Stromkreis (E-Motor) zu Lithiumoxid verbinden. Dabei flie\u00dft ein elektrischer Strom, der Energie f\u00fcr elektrische Ger\u00e4te liefert. Beim Laden der Batterie trennen sich Lithium und Sauerstoff wieder, Ionen und Elektronen wandern in die umgekehrte Richtung.<\/p>\n Bisher bilden sich beim Laden und Entladen allerdings Ablagerungen, die die Batterie sehr schnell altern lassen. Au\u00dferdem ist es noch nicht gelungen, Zellen in gr\u00f6\u00dferen, praktisch nutzbaren Formaten herzustellen. Die japanischen Forschenden verfolgen deshalb einen Ansatz, der die Batterie stabiler und gleichzeitig besser skalierbar (\u00fcbertragbar auf gr\u00f6\u00dfere Formate) machen soll.<\/p>\n Die Membran macht den Unterschied<\/p>\n Zentral ist eine neue Kathode aus besonders fein strukturierten Kohlenstoffmembranen, durch die Sauerstoff gut eindringen kann, ohne dass die Elektrode schnell verstopft. Zudem nutzen die Forscher zwei unterschiedliche Elektrolyte, die jeweils optimal zu den Bedingungen an der Lithiumseite und an der Sauerstoffseite passen. Eine trennende Membran sorgt daf\u00fcr, dass beide Fl\u00fcssigkeiten getrennt bleiben, aber Lithiumionen trotzdem wandern k\u00f6nnen.<\/p>\n Auf diese Weise gelang es den Wissenschaftlern, dass die Testzellen mehr als 150 Ladezyklen stabil \u00fcberstanden \u2013 deutlich mehr als viele andere Lithium-Luft-Zellen bisher. Entscheidend ist au\u00dferdem, dass der Ansatz nicht nur in kleinen Laborzellen funktionierte, sondern auch in einer gr\u00f6\u00dferen, mehrschichtigen Batterie mit rund einer Wattstunde Energie pro Kilogramm (Wh\/kg). Zum Vergleich: Lithium-Ionen-Akkus erreichen aktuell etwa 300 bis 350 Wh\/kg, wobei in der Praxis von E-Autos geringere Werte erzielt werden. EnBW<\/a> nennt Energiedichten von 240 bis 270 Wh\/kg.<\/p>\n Noch ein weiter Weg bis zur Serienreife<\/p>\n Die japanischen Forscher nennen ihre Studie „einen Durchbruch in der Entwicklung skalierbarer LOB-Elektroden mit hoher Energiedichte“, doch bis zu einer praktischen Umsetzung ist es noch ein l\u00e4ngerer Weg. Unter anderem sind auch 150 stabile Ladezyklen bei Weitem nicht genug.<\/p>\n Moderne Lithium-Ionen-Akkus vertragen laut EnBW grunds\u00e4tzlich bis zu 1000 komplette Ladezyklen (von null auf 100 Prozent), bevor die Kapazit\u00e4t unter 80 Prozent sinkt. „Je nach Modell macht das \u2013 nach Hersteller-Angaben \u2013 bereits zwischen 200.000 (Mazda MX-30) und 770.000 Kilometer (Mercedes EQS 450+), die Sie fahren k\u00f6nnen, bevor der Akku zu schw\u00e4cheln beginnt.“<\/p>\n Die Batteriezelle der Studie ist trotz der hohen Energiedichte im Vergleich zu realen Batteriemodulen mit mehreren hundert Wh pro Zelle noch winzig. Ein Laborbetrieb ist auch nicht auf den Alltagsbetrieb \u00fcbertragbar. Das Experiment fand unter kontrollierten Bedingungen, mit gereinigtem Sauerstoff, bei genau definierten Temperaturen sowie ohne Kohlendioxid oder Wasserdampf in der Luft statt.<\/p>\n Viele Probleme \u2013 W\u00e4rmemanagement, mechanische Stabilit\u00e4t, Langzeitverhalten \u2013 treten erst bei gr\u00f6\u00dferen Dimensionen auf. Das Konzept mit einer trennenden Membran ist technisch komplex und teuer und erh\u00f6ht das Risiko von Defekten. Weitere wichtige Fragen sind offen, unter anderem, wie schnell solche Akkus geladen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n Quelle: ntv.de, kwe<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Reichweiten wie VerbrennerLithium-Luft-Akku f\u00fcr E-Autos macht wichtigen Fortschritt 15.12.2025, 19:36 Uhr Artikel anh\u00f6ren(04:43 min) Lithium-Luft-Akkus sind nur ein…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":648613,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[134],"tags":[26334,175,170,169,29,1519,1520,30,171,174,425,173,172],"class_list":{"0":"post-648612","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-unternehmen-maerkte","8":"tag-batteriezellen","9":"tag-business","10":"tag-companies","11":"tag-companies-markets","12":"tag-deutschland","13":"tag-elektromobilitaet","14":"tag-energiewende","15":"tag-germany","16":"tag-markets","17":"tag-maerkte","18":"tag-technologie","19":"tag-unternehmen","20":"tag-unternehmen-maerkte"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115725353100537375","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/648612","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=648612"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/648612\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/648613"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=648612"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=648612"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=648612"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}