Vorteile von Feststoff-Batterien
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Höhere Energiedichte
Feststoffbatterien können in der Regel eine höhere Energiedichte erreichen, was bedeutet, dass sie mehr Energie pro Volumeneinheit speichern können. Dies führt zu einer längeren Fahrzeit und Reichweite -
Sicherheit
Solid-State verwenden feste Elektrolyte anstelle von flüssigen, was das Risiko von Leckagen und Bränden verringert. -
Längere Lebensdauer
Feststoff-Akkus weisen eine geringere Degradation über die Zeit auf. Kurzum: die Akkus können mehr Ladezyklen und Entladezyklen durchlaufen, bevor sie ihre Kapazität verlieren. -
Besserer Temperaturbereich
Feststoffbatterien können in einem breiteren Temperaturbereich betrieben werden, ohne dass ihre Leistung beeinträchtigt wird. Insbesondere kalte Temperaturen führen nicht zu Schäden an der Batterie. -
Geringere Selbstentladung
Feststoffbatterien haben in der Regel eine geringere Selbstentladungsrate, was sich positiv auf die Haltbarkeit und Langlebigkeit auswirkt. Eine Tiefenentladung ist möglich. Zyklen werden oft mit 3.000 bei 100% DOD angegeben. -
Umweltfreundlicher
Feststoffbatterien können umweltfreundlicher hergestellt werden als konventionelle Batterien. Zudem gibt es weniger Bedenken hinsichtlich der Verwendung seltener Erden oder gefährlicher Materialien.
Nachteile von Feststoff-Batterien
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Aktuell höhere Kosten
Derzeit werden nur geringe Stückzahlen produziert und die Produktionskosten sind etwas höher als bei Lithium-NMC. Sobald die Produktionskosten heruntergehen, werden Feststoffbatterie klassische andere Lithium-Batterien ersetzen.
Ein Umstieg auf Feststoff-Batterien kann sich aufgrund der Lebensdauer schon jetzt lohnen!
Aufbau einer Solid-State-Batterie © Flash Battery
Funktionsweise von Solid-State Batterien
Feststoffbatterien (Solid-State-Batterien) verwenden einen festen Elektrolyten anstelle eines flüssigen Elektrolyten, wie er in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien üblich ist. Eine typische Feststoffbatterie besteht aus drei Hauptkomponenten:
Anode: Dies ist die negative Elektrode, in der die Lithium-Ionen gespeichert werden. Bei der Entladung fließen die Ionen von der Anode durch den Elektrolyten zur Kathode.
Kathode: Dies ist die positive Elektrode, die während des Entladevorgangs Lithium-Ionen aufnimmt. Die Kathode besteht oft aus Materialien wie Lithiummetalloxid.
Fester Elektrolyt: Der feste Elektrolyt leitet die Lithium-Ionen zwischen Anode und Kathode. Er bietet sowohl eine ionische Leitfähigkeit als auch eine Festigkeit, die die Stabilität der Batterie erhöht. Er kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, darunter keramische, sulfide oder polymere Materialien.
Lade- und Entladeprozess
Laden der Batterie
Beim Laden der Batterie wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Die Lithium-Ionen wandern von der Kathode zur Anode durch den festen Elektrolyten. Gleichzeitig fließt ein Elektron durch den äußeren Stromkreis zurück zur Anode.
Entladen der Batterie
Beim Entladen der Batterie wandern die Lithium-Ionen von der Anode zurück zur Kathode durch den festen Elektrolyten. Dabei geben sie ihre gespeicherte Energie ab, die als elektrische Energie genutzt werden kann. Das Elektron fließt wiederum durch den externen Stromkreis von der Anode zur Kathode.
Offene Fragen?
Fazit zu Feststoff-Batterien
Die Forschung und Entwicklung im Bereich der Feststoffbatterien schreitet schnell voran. Wir haben schon die ersten marktreifen Solid-State Batterien im Portfolio. Aktuell werden die Feststoff-Batterien noch nicht in großer Stückzahl hergestellt, aber schon jetzt gibt es vor allem viele Vorteile gegenüber der klassischen Lithium-NMC Technologie.
Das Wichtigste: schon jetzt sind Feststoffbatterien auf einem ähnlichen Preisniveau und wenn man die Wahl hat - sollte man eher zur Feststoffbatterie als zur NMC Batterie greifen.
Am besten kontaktieren Sie uns für mehr Informationen und individuelle Angebote!
Was sind Feststoff-Batterien?
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