Hitachi Zosen hat mit der Auslieferung von Mustern der branchenweit ersten Lithium-Ionen-Festkörperbatterien mit sulfathaltigen Elektroden begonnen. Der Elektrolyt in AS-LiB-Batterien (All-Solid-Lithium-Ionen-Batterie) befindet sich in einem festen Zustand und nicht in einem flüssigen oder gelartigen Zustand wie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, was eine Reihe wichtiger und einzigartiger Merkmale bestimmt des neuen Produkts.
Daher verbrennt der Festelektrolyt in AS-LiB-Batterien nicht, verdampft nicht und koaguliert nicht (verdickt sich nicht) bei relativ niedrigen Temperaturen. Der angegebene Betriebstemperaturbereich von AS-LiB-Batterien liegt zwischen −40 °C und 120 °C. Gleichzeitig verändern sich die Betriebsparameter der Batterien über den gesamten Bereich nicht kritisch. Das Fehlen flüchtiger Substanzen ermöglicht den Betrieb der Batterien im Vakuum. Ihr Körper schwillt während der Operation nicht an. Ganz zu schweigen davon, dass die Geißel der Lithium-Ionen-Batterien – die Brand- und Explosionsgefahr – diese Batterieklasse einfach nicht bedroht.
Unter Berücksichtigung der aufgeführten Eigenschaften werden AS-LiB-Batterien voraussichtlich in Raumfahrzeugen, medizinischen Geräten und Industrieanlagen eingesetzt. Hitachi Zosen geht davon aus, in Zukunft Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien für stationäre Energiespeicher, Verteilungsnetze und Elektrofahrzeuge herzustellen.
Leider hat jede Münze eine Kehrseite. Im Fall von Hitachi AS-LiB-Batterien sind dies eine niedrige Energiespeicherdichte und ein geringes Verhältnis von gespeicherter Leistung zu Gewicht. Das Unternehmen hat diese Parameter nicht angegeben, aber gemessen an der vorgelegten Probe – einer Batterie mit einer Seitenlänge von 52 × 65,5 × 2,7 mm und einem Gewicht von 25 Gramm – erreichen Batterien mit Festkörperelektrolyt kaum 10 % der ähnlichen Eigenschaften von Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyt. Für die AS-LiB-Hitachi-Probe betragen diese 55,6 Wh/l und 20,4 Wh/kg. Aber wenn wir die Neuentwicklung mit Nickel-Cadmium-Batterien für den Weltraum vergleichen, dann ist alles gar nicht so schlecht. Sie sind unter Berücksichtigung der gespeicherten Energie nur doppelt so schwer wie Nickel-Cadmium und können von einem reduzierten Körpergewicht profitieren.
AS-LiB Hitachi-Batterien haben noch einen weiteren Nachteil: Die Produktion muss unter Bedingungen sehr niedriger Luftfeuchtigkeit erfolgen. Elektrodenmaterial bildet in Verbindung mit Feuchtigkeit leicht Schwefelwasserstoff. Daher hat Hitachi Technologie und Industrieausrüstung für die Produktion von Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien entwickelt und ist bereit, Lizenzen zu verkaufen, um die Produktion durch Drittunternehmen zu organisieren. Der Entwickler wird vor April 2020 mit der kommerziellen Lieferung von AS-LiB-Batterien beginnen.
Source: 3dnews.ru