Cybertruck-Upgrade Trockenkathoden-Batterien gehen in Testphase

Tesla bestätigte kürzlich den Test eines neuen Modells des erst vor kurzem in den USA erschienenen Cybertrucks. Die Besonderheit hier: Es werden Trockenkathoden-Batterien eingesetzt. Doch was bringt die Technologie wirklich, und reicht das, um die Verkäufe zukünftig wieder anzukurbeln?

Trockenkathoden-Batterien, auch bekannt als Festkörperbatterien oder Solid-State-Batterien, bieten gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien eine Reihe von Vorteilen. Sie sind sicherer, besitzen eine höhere Lebensdauer, eine höhere Energiedichte und können dazu noch schneller geladen werden. Es klingt nach dem heiligen Gral der Batterie-Entwicklung.

Hierzu hat Tesla vor fünf Jahren das Unternehmen Maxwell erworben, welches sich auf die Trockenkathoden-Technologie spezialisiert hat. Trockenkathoden-Batterien, wie die von der Firma Maxwell, funktionieren durch die Verwendung einer festen Kathode und eines festen Elektrolyten anstelle der herkömmlichen flüssigen Elektrolyten. Dieser ist im Fall von Lithium-Ionen-Batterien häufig eine Mischung aus Lithiumsalzen sowie Lösungsmitteln. Bei diesen Batterien wird die Kathode, welche normalerweise aus einer Mischung aus verschiedenen Materialien wie Nickel, Mangan und Kobalt besteht, in fester Form verwendet, oftmals als dünne Folie oder Schicht. Diese feste Kathode ist mit einem festen Elektrolyten verbunden, der Ionen zwischen der Kathode und der Anode transportiert.

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Neuartige Feststoffbatterien entwickelt

Solch eine Konstruktion ermöglicht eine deutlich höhere Energiedichte und verbesserte Sicherheit, da das Risiko von Leckagen oder Bränden durch flüssige Elektrolyten eliminiert wird. Maxwells Technologie fokussiert sich hierbei primär auf die Verbesserung der Energiedichte und der Ladezyklenstabilität, welche auf Forschungen im Bereich von Materialien und Produktionsmethoden beruhen.

Eigentlich arbeitet Tesla ausschließlich im Bereich der Batteriezellen mit Panasonic zusammen. Die erste Gigafactory in Nevada entstand in Zusammenarbeit mit Panasonic. Durch die Übernahme von Maxwell legte Tesla jedoch den Grundstein für eine eigene Zellproduktion. Das Know-how von Maxwell liegt auf dem Trockenelektroden-Beschichtungsverfahren. Ursprünglich für die Produktion von Superkondensatoren entwickelt, ist es nun scheinbar serienreif für die Batteriezellen-Herstellung.

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Als Format für die Trockenkathoden-Batterien werden 4680-Zellen verwendet. Die Batterien haben das Potenzial, kostengünstiger zu sein als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien, da ihre Herstellung effizienter ist und weniger Energie erfordert. Der Verzicht auf den teuren und energieintensiven Brennprozess sowie der Wegfall von toxischen Lösungsmitteln senkt die Produktionskosten erheblich. Außerdem sinkt dabei die Umweltbelastung deutlich.

Tesla baut aktuell die Batterieproduktion immer weiter aus. Das Know-how im Bereich der Zellfertigung steckt inzwischen in der Firma selbst und wird nicht zugekauft. Dies reduziert die Abhängigkeit von externen Zulieferern und bietet mehr Kontrolle über die Lieferkette, was zu weiteren langfristigen Kosteneinsparungen führen kann und Unabhängigkeit bedeutet. Für den Cybertruck konkret könnte das bedeuten, dass zukünftig die Batterie günstiger und das Fahrzeug noch leistungsfähiger wird. Außerdem könnte die verbesserte Sicherheit durch den Wegfall flüssiger Elektrolyten ein wichtiges Verkaufsargument für Elektrofahrzeuge im Allgemeinen sein.  (mr)

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