E-Mobilität E-Auto: Das Laden geht schneller, zeigen Forscher
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24. August 2022, 13:07 Uhr
Noch vor ein paar Jahren witzelten Menschen über Autogas-Fahrer: Das sind die mit dem dicken Daumen, weil sie den Tankknopf an der Zapfsäule so lange drücken müssen, bis der Gas-Tank endlich voll ist. Allerdings ist das immer noch weit schneller als der oft stundenlange Ladevorgang für ein E-Auto. US-Forscher sagen nun, in zehn Minuten ist der Akku wieder geladen.
Binnen zehn Minuten ein E-Auto-Akku auf 90 Prozent laden? Das ist derzeit noch Stunden vom Alltag mit dem E-Auto entfernt. Ein US-Forschungsteam am Idaho National Laboratory zeigt aber, dass das geht.
Zunächst ein Blick in die E-Auto-Innereien: Warum dauert das Laden der E-Auto-Akkus so lange? Beim Laden einer Lithium-Ionen-Batterie wandern die Lithium-Ionen von einer Seite des Geräts, der Kathode, zur anderen, der Anode. Würden die Lithiumionen schneller wandern, lädt die Batterie zwar schneller. Wenn dabei die Lithiumionen aber nicht komplett in die Anode wandern, sondern sich Lithium-Ablagerungen bilden, führt das zum frühzeitigen Ausfall der Batterie oder zur Abnutzung der Kathode, die Risse bekommt. Also wie entwickelt man den optimalen Ladevorgang für verschiedenste Batterien, die schneller laden, ohne Schaden zu nehmen?
Rechenmodell und Versuch zeigen: Ladezyklen an Batterietypen anpassen
Die Forscher aus Idaho sammelten zunächst Daten über den Zustand von Lithium-Ionen-Batterien während ihrer Lade- und Entladezyklen. Eine maschinengestützte Auswertung spuckte dann die Lebensdauer bzw. Versage-Momente verschiedener Batterietypen aus. Anhand dieser Daten wurde erneut berechnet, um optimale Ladevorgänge für jeden einzelnen Batterietyp zu ermitteln. Diese theoretischen Werte wurden dann wieder an echten Batterien getestet. Forscher Dr. Eric Dufek über die Ergebnisse: "Derzeit sehen wir, dass Batterien innerhalb von 10 Minuten zu über 90 Prozent aufgeladen werden können, ohne dass sich Lithiumablagerungen bildeten oder Risse in der Kathode." Dudek und sein Team wollen ihr Rechenmodell nun nutzen, bessere Lade-Methoden zu entwickeln und neue Lithium-Ionen-Batterien zu entwerfen.
Links/Studien
Die Forschungsergebnisse wurden allerdings noch nicht veröffentlicht und begutachtet, sondern auf einem Kongress der American Chemical Society vorgestellt.
(lfw)
