Die Forschung wurde von einem Expertenteam der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unter der Leitung von Professor Yong-Sheng Hu am Institut für Physik durchgeführt.
Das Expertenteam hat einen völlig neuen Elektrolyten entwickelt, der sowohl nicht entflammbar ist als auch bei steigender Temperatur „selbstreagierend“ wirkt.
Wenn die Temperatur im Inneren der Batterie etwa 150 Grad Celsius übersteigt, verfestigt sich der Elektrolyt schlagartig und bildet eine physikalische Barriere. Diese Barriere wirkt wie eine Art „intelligente Firewall“, die den überhitzten Bereich abgrenzt und die Ausbreitung der Wärme verhindert. Dadurch wird die Kettenreaktion gestoppt, die zu Brand und Explosion führen könnte.
Bei herkömmlichen Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, ist ein unkontrolliertes thermisches Durchgehen eine Hauptursache für schwere Zwischenfälle. Dabei kann die Temperatur sehr schnell auf über 300 °C ansteigen, was zur Gasbildung, zum Brand oder zur Explosion der Batterie führen kann. Die neue Konstruktion verhindert diese gefährliche Reaktion von vornherein, bevor sie sich ausbreiten kann.
Testergebnisse belegen die hohe Sicherheit dieser Natrium-Ionen-Batterie. Bei Tests, die einen internen Kurzschluss simulierten, traten weder Rauch, Feuer noch eine Explosion auf.
Gleichzeitig bleibt der Akku bei Temperaturen bis zu 300 Grad Celsius stabil, was weit über seiner normalen Betriebsgrenze liegt. Darüber hinaus arbeitet der Akku in einem breiten Temperaturbereich von -40 bis 60 Grad Celsius stabil und eignet sich somit für viele anspruchsvolle Umgebungsbedingungen.
Die verbesserten Sicherheitsmerkmale beeinträchtigen die Leistung nicht. Die Energiedichte der Batterie erreicht ca. 211 Wh/kg und ist damit vergleichbar mit vielen modernen Natrium-Ionen-Batteriesystemen, die derzeit erhältlich sind. Gleichzeitig gewährleistet sie einen stabilen Betrieb bei hohen Spannungen.
Nach Ansicht der Forscher könnten diese Ergebnisse die Anwendung von Natriumionenbatterien in Bereichen beschleunigen, die strenge Sicherheitsstandards erfordern, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge, Schwerlasttransporte oder großtechnische Energiespeichersysteme.
Angesichts der rasant steigenden Nachfrage nach Energiewende wird erwartet, dass eine Batterie, die sowohl sicher, effizient als auch kostengünstig ist, wie beispielsweise eine Natriumbatterie, eine potenzielle Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien darstellen wird.
Quelle: https://vietnamnet.vn/trung-quoc-che-tao-pin-dien-co-tuong-lua-chong-chay-no-2504804.html
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