Suche
Close this search box.

Batterie auf Salzbasis | ALTECH & Fraunhofer-Institut

ALTECH Salzbatterie

ALTECH und das Fraunhofer-Institut präsentieren eine innovative Batterie auf Salzbasis, die Salz und Keramik nutzt.

Die Altech-Gruppe arbeitet gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für keramische Technologien und Systeme (IKTS) daran, eine Batterie auf Salzbasis zu kommerzialisieren. Uwe Ahrens, Geschäftsführer der Altech Batteries GmbH und Vorstand der Altech Advanced Materials AG, erläutert in einem Interview mit ingenieur.de, wie die innovative keramische Festkörperbatterie, die auf Kochsalz basiert, funktioniert.
Ahrens: Unser Ziel ist klar definiert: Wir wollen schnellstmöglich eine keramische Festkörperbatterie auf Basis von Kochsalz unter dem Namen Cerenergy® auf den Markt bringen. Dazu hat die Altech-Gruppe, zu der die beiden börsennotierten Muttergesellschaften Altech Batteries Limited (Australien) und Altech Advanced Materials AG (Deutschland) gehören, zusammen mit der Fraunhofer-Gesellschaft in München die Firma Altech Batteries GmbH gegründet. Die fertig entwickelte Batterie soll in einer ersten Ausbaustufe in einem Werk mit einer Kapazität von 100 MWh pro Jahr in Schwarze Pumpe (Sachsen) produziert werden. Aktuell wird eine detaillierte Wirtschaftlichkeitsstudie hierfür erstellt. Das Grundstück haben wir bereits erworben und das Detailengineering der Produktionsanlage geht gut voran. Wir haben einen straffen Zeitplan, um noch in diesem Jahr mit der Gesamtinvestition beginnen zu können. Ziel ist es, mit dieser ersten Linie so bald wie möglich den Markteintritt zu gewährleisten, um dann den weiteren Ausbau im Gigawattbereich voranzutreiben.

Potenzial der Festkörperbatterien

Ahrens: Eine Cerenergy®-Batterie enthält kein Lithium, kein Kobalt, kein Graphit und kein Kupfer, sondern in erster Linie nur Natrium und Aluminiumoxid (Keramik). Beides sind Stoffe, die lokal verfügbar sind und in umweltfreundlichen und verantwortungsvollen Lieferketten bereitgestellt werden können. Eine Cerenergy®-Batterie besteht aus einem Keramikrohr, dem Festkörperelektrolyt (leitend für Natriumionen) mit einem positiven Kollektor in der Mitte. Das feste keramische Rohr erfüllt die gleiche Funktion wie ein flüssiger Elektrolyt in einer Lithium-Ionen-Batterie, indem es den bi-direktionalen Transfer von Natrium-Ionen durch das keramische Rohr ermöglicht. Dieser Festkörperelektrolyt sowie die nicht vorhandene Graphitanode verhindern jeglichen Verlust von Natrium-Ionen. Ganz im Gegenteil zu Lithium-Ionen-Batterien, in denen Lithium-Ionen verloren gehen und damit die Kapazität der Batterie über die Lebensdauer ständig sinkt. Die Keramikröhre der Cerenergy® ist mit einem Kathodengranulat gefüllt, das neben Kochsalz andere Additive enthält, die einen Teil der IP und des Know-hows der Altech Batteries darstellen.

Unterschied zu Lithium-Ionen-Batterien

Ahrens: Diese Batterien verfügen über eine Vielzahl signifikanter Vorteile in der Herstellung und Anwendung. Zum einen ist die temperaturunabhängige Nutzung zu nennen. Ohne eine externe Kühlung oder Erwärmung kann die Batterie ohne Spannungsverluste in einem Bereich zwischen -20 °C bis +60 °C eingesetzt werden. Das erweitert nicht nur den geografischen Einsatzbereich, sondern gleichzeitig werden die Nebenkosten deutlich gesenkt, da ein Temperaturmanagement durch Klimaanlagen entfällt. Die Batterien sind somit auch völlig geräuschlos.

Im Gegensatz zu heutigen Lithium-Ionen-Batterien sind die Cerenergy®-Batterien nicht brennbar. Es kann keine thermische Kettenreaktion entstehen, da in der Batterie keine brennbaren Materialien enthalten sind. Der Hauptbestandteil der Batterien wird aus gewöhnlichem Kochsalz gewonnen. Das erhöht das Einsatzspektrum gewaltig: Die Batterien können völlig unbedenklich in Gebäuden und Hallen betrieben werden. Sicherheitsabstände sind nicht einzuhalten und die Batterien lassen sich auch gefahrlos stapeln. All das geht nicht mit herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Diese enthalten einen flüssigen brennbaren Elektrolyten sowie einen brennbaren Kunststoffseparator und sind, wie hinreichend bekannt ist, faktisch nicht löschbar, wenn erstmal eine chemische Kettenreaktion, bei der Sauerstoff entsteht, ausgelöst wird.

Cerenergy®-Batterien altern praktisch nicht und besitzen die vollständige Ladeleistung über die gesamte Lebensdauer von über 15 Jahren.

Ua10Ahrens: Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien ist je nach Anwendung auf 7-10 Jahre und häufig weniger begrenzt. Ihre Leistung verschlechtert sich mit jedem Lade- und Entladezyklus. Diese Einbußen sind häufig auf schädliche Nebenreaktionen, wie Dendriten-Wachstum, Lithiumverlust in Folge der Trennschichtbildung auf der Anode und anderer Reaktionen im Elektrolyt als auch der Kathodenstrukturen zurückzuführen. Diese negativen Effekte treten viel schneller ein, wenn die Batterie schnell (hohe C-Rate) und häufig (>1x pro Tag) oder außerhalb des idealen Temperaturbereichs betrieben wird, was sehr oft der Fall ist. Das MegaPack eines bekannten Herstellers beispielsweise garantiert einen Lade-Entladezyklus pro Tag. Wir schaffen mit Cerenergy® drei pro Tag. Im Gegensatz dazu beträgt die Lebensdauer von Cerenergy®-Batterien mindestens 15 Jahre ohne nennenswerten Leistungsabfall. Der größte Vorteil ist die faktische Wartungsfreiheit. Man schließt die Batterien an und das war es: Plug and Play. Da es keinen mechanischen Lüfter gibt, der Betrieb ohne Klimaanlagen auskommt und die Batteriezellen ungefährlich sind und demnach nicht überwacht, gesteuert oder ausgetauscht werden müssen, liegen die Betriebskosten unserer Cerenergy® signifikant untere denen einer Lithium-Ionen-Batterie. Wir erwarten Zykluskosten von 5 Cent und weniger.
Grundsätzlich muss die Leistungsfähigkeit deutlich erhöht und der Ressourceneinsatz signifikant gedrosselt werden.
Uwe Ahrens, Geschäftsführer Altech Batteries Gmbh
Uwe Ahrens
Geschäftsführer ALTECH Batteries GmbH

Interessiert? Finde das gesamte interview auf ingenieur.de und lies dort weiter.

Kommentare & Meinungen

Newsletter

Mit Freunden teilen

E-Mail
Telegram
WhatsApp
Facebook
Twitter
Drucken
2658

Fördernde Mitglieder

1674

Plattform Beiträge

9900

News Abos

81000

Aufrufe monatlich

Aktuelle Beiträge

Schneider Kongress Fellbach Schwabenlandhalle
Inge und Adolf SchneiderKongressNETJournal

Schneider’s Kongress: Technologien der Neuen Zeit

CO2 Titelbild, Bildquelle: Kanenori auf Pixabay
CO2KohlendioxidMedien

CO2: Funktion und Ursprung

Holcomb 40 kW Generator
EnergieEnergietechnologieEnergiewandler

Holcomb Energy System (HES) – Kostenlose Energie

Generation Grundeinkommen Titelbild
BGEGeneration GrundeinkommenGrundeinkommen

Generation Grundeinkommen Lebenszeichen

Plattformen und Netzwerke

Translate