Batterietechnik Kopf-an-Kopf-Rennen bei Festkörperbatterien

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China und Japan liefern sich ein Wettrennen bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Wer wird am Ende die Nase vorn haben?

Ein Team von Materialwissenschaftlern hat, einem Bericht unserer Schwestermarke „Next Mobility“ zufolge, an der Universität Peking an einem neuen Festkörper-Elektrolyt gearbeitet, mit dessen Hilfe die „langsamen Reaktionen der Solid-Solid-Zweiphasen-Grenzen“ erleichtert werden. Die Entwicklungsgruppe um Pang Quanquan hat demnach den Prototypen einer Lithium-Schwefel-Festkörperbatterie (All-Solid-State Lithium-Sulfur Battery, ASSLSB) entwickelt, in denen die langsamen Redox-Reaktionen mit Hilfe eines neuen Materials und einer neuen Methode stark beschleunigt werden konnten. Damit könne die „Energiedichte der aktiven Zonen entscheidend erhöht werden“, so die chinesischen Wissenschaftler.

Das Ergebnis sei eine „ultra-schnelle Ladefähigkeit“ gekoppelt mit einer ebenfalls sehr hohen Zyklus-Stabilität. Selbst nach 25.000 Ladezyklen liege die Speicherkapazität dieser neuen Festkörperbatterie noch bei 80,2 Prozent (bei 5 °C und 25 °C). Dieser Forschungserfolg könnte in Zukunft – sobald die Serienfertigung solcher Festkörperbatterien möglich wird – einen großen Einfluss auf verschiedene Kategorien von Produkten haben, etwa die nächste Generation von Powerbatterien in Elektrofahrzeugen, bemannte und unbemannte Flugdrohnen und auch hochqualitative Batterien für Elektronik, schreiben chinesische Fachmedien.

Fertigt Honda Anfang 2025 in Kleinserie?

In Japan hat der Autobauer Honda unterdessen die Fachwelt mit der Ankündigung in Aufregung versetzt, noch Anfang dieses Jahres mit der ersten Serienfertigung einer Festkörperbatterie beginnen zu wollen. Im November enthüllte Honda in Sakura City in der Präfektur Tochigi eine „Produktionslinie für Demonstrationszwecke“, in der ebenfalls auf Lithium-Schwefel-Technologie basierende Festkörperbatterien in kleinen Serien schon ab Januar 2025 gefertigt werden sollen – um die entsprechenden Prozesse zu verifizieren, wie das Unternehmen erläuterte.

Diese Nachricht ging um die Welt, denn bislang hatte es mit Festkörperbatterien noch niemand bis zur Serienfertigung gebracht. „Toyota hat die Festkörper-Revolution begonnen, aber Honda könnte sie vollenden“, kommentierte das Fachportal Topspeed.com. Man habe einen Meilenstein sowohl für Honda als auch für Japan erreicht, sagte ein Manager des Autobauers stolz.

Wettbewerb beflügelt das Geschäft

Die japanische Regierung setzt – ebenso wie die chinesische – große Hoffnungen darauf, die Technologieführerschaft bei Festkörperbatterien zu erobern und hat im vergangenen Jahr umgerechnet 637 Millionen Euro für die Förderung entsprechender Projekte ausgegeben. METI, das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie, hat auch einen detaillierten Plan verfasst, demzufolge in Japan ab 2030 die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien beginnen soll.

Für China spricht – neben seinen sehr aktiven Materialwissenschaftlern – auch die kürzlich verkündete Unterstützung der Pekinger Regierung für die „Low Altitude Economy“ mit Fracht- und Passagierdrohnen, aus der eine große Nachfrage für Festkörperbatterien resultieren könnte.

Einem Bericht von TrendForce zufolge stammten zuletzt 36 Prozent aller einschlägigen Patente aus Japan. China folgte mit 27 Prozent und Südkorea mit 18 Prozent. Auf den hinteren Plätzen rangieren die USA mit elf und Deutschland mit vier Prozent.

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