Eine neuartige Akkutechnologie mit der Bezeichnung "Spatial Atom Layer Deposition" (SALD) soll E-Autos künftig eine Reichweite von weit über 1.000 km, möglicherweise sogar über 2.000 km ermöglichen. Das SALD-Verfahren ist gemeinsam vom deutschen Fraunhofer-Institut und der staatlichen, niederländischen Forschungseinrichtung The Netherlands Organisation (TNO) entwickelt worden.

Atomdünne Beschichtungen dank "Spatial Atom Layer Deposition"

"Spatial Atom Layer Deposition" bezeichnet ein patentiertes Verfahren, im industriellen Maßstab Beschichtungen aufzutragen, die so dünn sind wie ein einziges Atom. SALD-Akkus ermöglichen nicht nur dreimal mehr Reichweite für E-Autos als heutige Batteriezellen, sondern können auch fünfmal schneller geladen werden, teilt die SALD B.V. in Eindhoven mit. Damit könnte ein E-Auto binnen zehn Minuten zu etwa 80 Prozent und in 20 Minuten vollständig geladen werden. Gespräche mit Automobilherstellern soll das Unternehmen eigenen Angaben zufolge bereits führen. Die neue Akkugeneration wird frühestens 2022/23 in E-Autos eingebaut werden können, erklärt CEO Frank Verhage.

SALD-Akkus stellen eine Weiterentwicklung der heutigen Lithium-Ionen-Technologie (Li-Ion) dar. Durch die Nanobeschichtung entsteht eine so genannte "Artificial Solid-Elektrolyte Interphase" (A-SEI), die gegenüber bisherigen SEI über eine deutlich bessere Leistungsfähigkeit verfügt. In Folge dessen werden die Langlebigkeit, die Sicherheit und die Kapazität deutlich gesteigert. "Dadurch kann ein E-Auto entweder mit kleineren Batterien weit über 1.000 Kilometer oder mit größeren Akkupacks in Zukunft sogar über 2.000 Kilometer ohne Nachladen fahren", sagt SALD-CEO Frank Verhage. Er stellt klar: "Es geht nicht darum, einen theoretischen Reichweitenrekord aufzustellen. Sondern wir reden selbst im ungünstigsten Fall davon, dass der Akku in einem E-Auto bei sportlich-dynamischer Fahrweise und Klimaanlage oder Heizung nach 1.000 Kilometern noch mindestens 20 bis 30 Prozent Restladung besitzt."

Die SALD-Technologie funktioniert den Angaben zufolge sowohl mit den heute noch üblichen Flüssigelektrolyten als auch mit künftigen Feststoffbatterien ("Solid State"), die sich derzeit in der Entwicklung befinden. Die SALD-Technologie steht zudem im Einklang mit der von Tesla-Chef Elon Musk auf der "Batterie Day" im September 2020 vorgestellten Batterie-Entwicklungsrichtung. So funktioniere die SALD-Technologie beispielsweise mit den neuen Lithium-Eisenphosphat-Batterien zusammen, die Tesla für sein jüngstes günstiges Model 3 in China angekündigt hat. Den Angaben nach soll die atomdünne dreidimensionale Oberflächenbeschichtung mit allen Kathodenmaterialien funktionieren, die sich derzeit bei Batterieherstellern in der Überlegungs-, Erprobungs-oder Produktionsphase befinden, darunter Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide LiNiCoMnO2 (NCM), LiCoO2 (LCO), LiMnNiO2 (LMNO) und LiMn2O4 (LMO).

Smartphones könnten eine Woche lang laufen

SALD-Batterien könnten nicht nur in Automobilen, sondern beispielsweise auch in Smartphones und Smartwatches zum Einsatz kommen. Damit wäre es möglich, dass ein Smartphone eine Woche lang läuft, und eine Smartwatch, die nur einmal im Monat geladen werden muss.