Ein gemeinsames Forschungsteam des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) und LG Energy Solution hat neue Fortschritte in der Lithium-Metall-Batterietechnologie erzielt. Das Team unter der Leitung von Professor Hee-tak Kim vom Department of Chemical and Biomolecular Engineering hat seine Forschungsergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

Lithium-Metall-Batterien gelten aufgrund ihrer hohen Energiedichte als potenzielle Energiequelle für Elektrofahrzeuge der nächsten Generation. Ihre Anwendung wird jedoch seit langem durch das Problem der Dendriten behindert. Dendriten sind baumartige Kristalle, die sich beim Laden und Entladen auf der Oberfläche von Lithium-Metall-Anoden bilden und die Sicherheit und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen können. Ein Forschungsteam hat einen neuen flüssigen Elektrolyten entwickelt, der die Dendritenbildung wirksam unterdrückt und so die Batterieleistung verbessert.

Der Elektrolyt nutzt eine spezielle Anionenstruktur, die die Ungleichmäßigkeit der Lithiumionenbindung reduziert und die Stabilität der Elektrodengrenzfläche verbessert. Dadurch wird das Dendritenwachstum auch bei Schnellladevorgängen reduziert, sodass die Batterie mit einer einzigen Ladung eine Reichweite von rund 800 Kilometern, eine Lebensdauer von über 300.000 Kilometern und eine auf nur 12 Minuten reduzierte Ladezeit ermöglicht.

Je-Young Kim, Chief Technology Officer von LG Energy Solution, sagte: „Wir haben im Rahmen unserer vierjährigen Zusammenarbeit mit KAIST in unserem hochmodernen Forschungslabor zahlreiche Ergebnisse erzielt. Wir werden unsere Zusammenarbeit zwischen Industrie, Universität und Forschung weiter vertiefen und uns bemühen, die Herausforderungen der Batterietechnologie der nächsten Generation zu lösen.“

Professor Jin Xizhuo betonte: „Diese Studie geht vom Mechanismus der Grenzflächenstruktur aus und bietet einen neuen Weg, um die technischen Herausforderungen von Lithium-Metall-Batterien zu bewältigen und so ein großes Hindernis für ihre Anwendung in Elektrofahrzeugen zu beseitigen.“

Diese Forschung liefert experimentelle Grundlagen und Materialstrategien für die Entwicklung von Batterien mit hoher Energiedichte, was dazu beitragen wird, die Anwendung von Lithium-Metall-Batterien in Elektrofahrzeugen zu fördern.

Weitere Informationen: Hyeokjin Kwon et al., Kovarianz der Interphaseneigenschaften und Schnellladefähigkeit von Lithium-Metall-Batterien mit hoher Energiedichte, Nature Energy (2025). Zeitschrifteninformationen: Nature Energy