NaNiCl-Batterien für künftige Elektroautomobile sind kostengünstig.
Andreas Burkert
Natrium-Nickelchlorid lautet die Formel für ökologisch nachhaltig und kostengünstige Batterien für künftige Elektrofahrzeuge. Dank optimiertem Fertigungsprozess kommen bei den Kosten pro kWh nicht nur Ingenieure ins Träumen.
Das batterieelektrische Fahren ermöglicht bei Nutzung erneuerbarer Energien schon heute emissionsfreie Individualmobilität. Experten wie die Springer-Autoren Felix von Borck, Björn Eberleh und Michael Rinker gehen davon aus , dass rein batterieelektrische angetriebene Autos „energetisch etwa dreimal effizienter sind als die viel beschworene Alternative mit Brennstoffzelle“. Die Gründe dafür nennen sie in ihrem Artikel "Die Traktionsbatterie". Und künftig könnte die Batterieherstellung auch noch ökologisch sinnvoll sein – dank neuentwickelter NaNiCl-Batterien.
Bereits in den 1980er Jahren wurden Batterien auf Basis von Natrium-Nickelchlorid für Anwendungen in Elektrofahrzeugen genutzt. Dann aber geriet diese Technik fast in Vergessenheit Dass nun Wissenschaftler des Fraunhofer IKTS diesen Batterietyp neu bewerten und weiterentwickeln wollen, hat einen einfachen Grund: Für Batterien dieser Art werden ausschließlich einheimischer Rohstoffe und Metalle wie Nickel, Aluminiumoxid oder Kochsalz verwendet.
Systemkosten weit unter 300 Euro/kWh
NaNiCl-Batterien sind somit nicht nur ökologisch nachhaltig, den Forschern ist es zudem gelungen, das resultierende Kostensenkungspotenzial gegenüber herkömmlichen elektrochemischen Speichertechnologien auszuschöpfen. Bei einer vergleichbaren Energiedichte zu Lithium-Ionen-Batterien belaufen sich die Systemkosten auf weit unter 300 Euro/kWh. Der Schlüssel für diese bemerkenswerte Entwicklung liegt im Kern der Hochtemperatur-Batterien, den keramischen Elektrolyten aus beta-Aluminat, deren Design und Herstellung maßgeblich Kosten und Funktion der Technologie bestimmen.
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Mit der am Fraunhofer IKTS verfügbaren keramischen Fertigungs- und Syntheseroute wird die Aufbereitung des keramischen Pulvers bis hin zur Prozessierung des beta-Aluminats realisiert und eine vollkeramische Großserientechnologie für die zeitgemäße Energiespeicherung geboten. Dazu gehören auch stationäre Energiespeicher, die als Schlüsselelement einer modernen und nachhaltigen Energieversorgung gelten.