Der Lithium-Ionen-Akku hat alles verändert, von Smartphones bis zur Netzspeicherung, doch sein flüssiger Elektrolyt hat einen bekannten Nachteil: die beunruhigende Neigung, Feuer zu fangen. Festkörperbatterien ersetzen diese Flüssigkeit durch eine feste Keramik oder ein Polymer und versprechen schnelleres Laden, längere Lebensdauer, höhere Energiedichte in kleineren Packs und einen deutlich kühleren Betrieb. Eine neue Generation von Unternehmen hofft, diese Batterien auf den Markt zu bringen. Gelingt ihnen das, könnte die Technologie den Wandel weg von fossilen Brennstoffen erheblich erleichtern.
Seit mehr als einem Jahrzehnt werden Festkörperbatterien als "nur noch wenige Jahre entfernt" beschrieben. Die Technologie funktioniert im Labor, doch Herausforderungen bleiben. In Konstruktionen, die einen festen Elektrolyten mit einer Lithium-Metall-Anode kombinieren, können während des Ladens nadelartige Dendriten wachsen, den Elektrolyten durchstoßen und die Zelle kurzschließen. Viele feste Elektrolyte reißen unter diesem Druck. Die Fertigung im großen Maßstab ist eine weitere Hürde, denn die Elektrolyte benötigen große Mengen fehlerfreier keramikähnlicher Folien und Trockenräume für die Montage. Die meisten Hersteller erwarten, dass die Preise irgendwann Mitte der 2030er-Jahre denen von Lithium-Ionen-Packs entsprechen.
QuantumScape, ein von Bill Gates unterstütztes Unternehmen, das 2010 im Silicon Valley gegründet wurde, hat seine Batterie um keramische Materialien herum aufgebaut, die nach eigenen Angaben mit Lithium kompatibel sind und die Dendritenbildung vermeiden. Mitgründer und Chief Technology Officer Tim Holme sagt, das Unternehmen habe rund ein Jahrzehnt benötigt, um die Verarbeitung des Materials zu beherrschen. 2025 kündigte es ein großtechnisches Verfahren an, das die Wärmebehandlung der Keramik von Tagen auf wenige Minuten verkürzt.
Auch andere Akteure treiben die Technologie voran. Toyota, der größte Autohersteller der Welt, begann 2010 mit der Forschung und arbeitet mit Idemitsu Kosan an einer Pilotanlage zusammen. Das Unternehmen verspricht Fahrzeuge, die nach einer Ladezeit von höchstens 10 Minuten bis zu 745 Meilen weit kommen. Der chinesische Konzern CATL, der rund 40 % des globalen Batteriemarktes hält, hat allein im Jahr 2024 knapp 2,6 Milliarden Dollar in die Forschung an Festkörperbatterien investiert. Mercedes rüstete im vergangenen Herbst eine EQS-Limousine mit Festkörperbatterien aus, und das Auto hatte nach 750 Meilen Dauerfahrt noch Reichweite übrig. Frühe Fahrzeugversionen dürften teurer sein, da Kostensteigerungen in der Regel an die Käufer weitergegeben werden.
Quelle: MIT Technology Review · Zusammengefasst von HeadlinesBriefing