Eine Gebühr von 800 Kilometern in einer Minute kostet ein Drittel der Kosten für herkömmliche Lithiumbatterien

Größere Reichweite, kürzere Ladezeit, sicherere Verwendung ... Dies sind die Ziele, die wichtige wissenschaftliche Forschungsinstitutionen und Unternehmen in Bezug auf Elektrofahrzeuge weiter verfolgen. Jetzt reicht der Elektroautohersteller Fisker ein Patent für eine Festkörperbatterie ein, die den Bereich der Elektrofahrzeuge auf 500 Meilen (ca. 805 Kilometer) erhöhen und die Ladezeit auf eine Minute verkürzen kann. Das Unternehmen plant, die Batterie bis 2023 zu kommerzialisieren.

Fisker wurde 2005 gegründet und hat seinen Sitz in Kalifornien, USA, und wurde vom ehemaligen BMW -Designer Henry Fisker gegründet. Im Februar 2014 wurde Fisker von der chinesischen Wanxiang Group übernommen und seinen Namen in Karma geändert.

Laut dem DailyMail am 14. November reichte Fisco diese Woche eine Patentanwendung für eine Festkörperbatterie ein. Das Patent deckt neue Materialien und Herstellungsprozesse ab, die für die Erreichung der für die Batterien erforderlichen Energiedichte, Leistung und Kostenziele wichtig sind und die Werbung und die Anwendung von Elektrofahrzeugen erleichtern.

Eine Festkörperbatterie ist eine Batterie, die eine feste Elektrode und einen festen Elektrolyten verwendet. Die am häufigsten verwendeten Batterien sind flüssige Batterien, und die Elektrolyte sind größtenteils flüssig. Festkörperbatterien sind aufgrund ihrer hohen Leistung und ihres Gewichts ideal für Elektrofahrzeuge.

Frühe Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass es immer noch viele Einschränkungen bei der kommerziellen Anwendung von Festkörperbatterien gibt, wie z. Darüber hinaus gibt es mehrere Fehlermodi, die die Leistung von Festkörperbatterien beeinflussen können, einschließlich eines hohen Kontaktwiderstands innerhalb der Elektrodenschichtstruktur und der Mobilität mit geringer Ionen, was zu einer relativ geringen Batterie-Entladungskapazität führt.

Patentdiagramm

Laut Fisco versucht seine Festkörperbatterie, die dreidimensionale Elektroden verwendet, diese Herausforderung zu überwinden. Diese dreidimensionale Elektrode hat das 25-fache der Oberfläche einer normalen Dünnfilmelektrode in einer Festkörperbatterie und eine hohe elektronische und ionische Leitfähigkeit, die einen schnellen Lade- und Tieftemperaturbetrieb ermöglicht.

Infolgedessen beträgt die Energiedichte dieser Festkörperbatterie das 2,5-fache der herkömmlichen Lithiumbatterien. Da sich die Materialien und die Herstellung weiter verbessern, erwartet Fisco, dass die Batterie bis 2020 ein Drittel herkömmlicher Lithiumbatterien kostet. Außerdem ist das Risiko der Batterie niedrig.

"Dieser Durchbruch markiert den Beginn einer neuen Ära in Solid-State-Batteriematerialien und Herstellungstechnologie", sagte Fabio Albano, Vizepräsident von Battery Systems bei Fisco. "Wir befassen uns mit anderen Hindernissen für die Vermarktung von Festkörperbatterien wie der Batterieleistung bei niedrigen Temperaturen", sagte er.

Laut Fisco wird die Batterie im Januar auf der International Consumer Electronics Show (CES) ausgestellt und wird voraussichtlich im Jahr 2023 im Handel erhältlich sein. Das Unternehmen befindet sich derzeit in Diskussionen mit potenziellen nicht-automotiven Partnern, um die Batterie bereits 2023 zu kommerzialisieren.

In der Tat sind Festkörperbatterien kein völlig neuer Forschungsbereich. Wissenschaftler arbeiten seit Jahren an der Technologie im Labor. Die Produktionskosten, die Haltbarkeit der Ladezyklus und andere Probleme haben sie jedoch davon abgehalten, kommerzialisiert zu werden.

Neben Fisco haben andere Unternehmen und wissenschaftliche Forschungsinstitutionen diesem Bereich der Forschung und Entwicklung erheblich beachtet. Zum Beispiel hat Japans NEDO (Japans New Energy Industry Technology Comprehensive Development Agency) bereits 2008 einen Forschungs- und Entwicklungsplan entwickelt und plant, im Jahr 2030 die Massenproduktion von Solid-State-Batterien zu erreichen, einschließlich Festkörper-Lithium-Lithium-Lithium-Lithium-Lithium, ein Massenproduktion von Solid-State-Batterien -Sulfur und Festkörper-Lithium-Luft-Batterien. Im Juli dieses Jahres erzielte Japans Toyota neue Fortschritte bei Festkörper-Batteriepatenten und kündigte an, ein neues Elektrofahrzeug mit All-Solid-State-Batterien im Jahr 2022 auf den Markt zu bringen. Deutschlands Volkswagen hat auch gesagt, dass es bereits die nächsten plant Erzeugung von Batterien für Elektrofahrzeuge, Festkörperbatterien mit einer Reihe von mehr als 1.000 Kilometern, die 2025 in Massenproduktion hergestellt werden.