Ladetrick für Akkus: Neue Methode verspricht 50 % mehr Lebensdauer

Forscher haben eine überraschende Entdeckung gemacht: Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus lässt sich deutlich verlängern. Profitieren könnten davon unter anderem E-Scooter, E-Roller und E-Autos. Gewohnte Laderegeln werden dabei einfach über den Haufen geworfen.

Ladetrick für Akkus: Schnellladen statt Schongang

Ein Forscherteam der Stanford University und des Toyota Research Institute hat herausgefunden, dass schnelles Laden bei hohen Temperaturen und Stromstärken die Lebensdauer von Akkus verlängern kann. Das widerspricht der bisherigen Annahme, dass ein möglichst schonendes und langsames Laden für die Langlebigkeit von Vorteil ist.

Durch eine einfache Veränderung beim allerersten Ladevorgang in der Fabrik soll die Lebensdauer von Batterien um durchschnittlich 50 Prozent erhöht werden können. Statt der üblichen 10 Stunden werden die Akkus nur 20 Minuten lang mit hoher Spannung geladen. Für den Verbraucher könnte das längere Nutzungszeiten und geringere Gesamtkosten bedeuten.

Wie ist das möglich? Der Grund liegt in einer neu entwickelten, deutlich stabileren Elektrolyt-Zwischenschicht (SEI). Diese Schicht umhüllt die negative Elektrode der Batterie und schützt sie vor schädlichen Nebenreaktionen. Durch das schnelle Laden bei höheren Temperaturen wird mehr Lithium in der SEI gebunden, was langfristig den Verschleiß reduziert, heißt es.

Um die optimalen Parameter für den ersten Ladevorgang zu ermitteln, haben die Forscher nach eigenen Angaben maschinelles Lernen eingesetzt. Dabei stellten sich Stromstärke und Temperatur als entscheidende Faktoren heraus. Eine Erhöhung der Temperatur auf bis zu 55 Grad Celsius führte zu einer durchschnittlichen Verbesserung der Lebensdauer um 57 Prozent. Insgesamt wurden 186 Akkus getestet.

Ladetrick: Echte Auswirkungen auf die E-Mobilität?

Im besten Fall könnte die Entdeckung weitreichende Folgen für die E-Mobilität haben. Längere Akkulaufzeiten bei E-Bikes und Co. würden deren Attraktivität für Verbraucher weiter steigern. Gleichzeitig könnten die Gesamtbetriebskosten sinken, weil Akkus seltener ausgetauscht werden müssten.

Für die Hersteller ergibt sich allerdings ein gewisses Dilemma: Einerseits könnten sie mit langlebigeren Akkus werben und sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Andererseits könnte das Geschäft mit Ersatzakkus und Akkuwechseln zurückgehen. Es bleibt abzuwarten, wie die Industrie auf diese Entwicklung reagiert.

Ein großer Vorteil ist jedoch, dass die Hersteller sie im Prinzip sofort umsetzen können, ohne die chemische Zusammensetzung der Batterien zu verändern. Offenbar reicht es aus, den letzten Schritt des Herstellungsprozesses anzupassen. Das könnte möglicherweise zu einer schnellen Verbreitung der Technologie führen.

Klar ist aber auch, dass es sich bislang nur um Forschung handelt. Die Ergebnisse sind zwar vielversprechend, aber es handelt sich um eine wissenschaftliche Studie, deren praktische Anwendung in der Massenproduktion noch bewiesen werden muss. Die Industrie muss nun entscheiden, wie sie diese Erkenntnisse in ihre Produktionsprozesse integrieren kann.