de.wedoany.com-Bericht: Das US-Start-up Air Energy treibt die Pilotproduktion von Festkörper-Lithium-Luft-Batterien voran, die große Elektroflugzeuge antreiben sollen. Die wiederaufladbaren Festkörper-Lithium-Luft-Batterien des Unternehmens zielen darauf ab, die Flugzeit von Drohnen zu verlängern und neue Einsatzmöglichkeiten für autonome Systeme zu erschließen.
Lithium-Luft-Batterien sind eine Hochenergie-Speichertechnologie, die Sauerstoff als Schlüsselkomponente wiederaufladbarer Lithium-Batterien nutzt. Sie versprechen eine deutliche Gewichtsreduzierung und eine weitaus höhere Energiedichte als herkömmliche Lithium-Ionen-Technologien. Allerdings steht die Technologie seit langem vor technischen Herausforderungen. Die Unterstützung des US-Energieministeriums (DOE) ermöglichte die Fortführung der Forschung in den frühen 2000er Jahren.
Im Jahr 2013 entdeckte das Argonne National Laboratory des DOE ein zentrales Problem. Der Elektrochemiker des Labors, Di-Jia (D.J.) Liu, erklärte, dass sich damals fast die gesamte Literatur zu Lithium-Luft-Batterien auf die kathodischen chemischen Prozesse konzentrierte, während die Anode als vollständig reversibel angenommen wurde. Mithilfe der Advanced Photon Source des Labors, die Echtzeitbeobachtungen ermöglichte, stellte das Team fest, dass sich während des Betriebs Lithiumhydroxid auf der Anode bildete, was zu Leistungseinbußen führte. Diese Forschung offenbarte die komplexen Probleme der Technologie.
Im Jahr 2023 brachte das Argonne National Laboratory in Zusammenarbeit mit dem Illinois Institute of Technology eine Lithium-Luft-Batterie für Elektro-Pkw, Elektroflugzeuge und Langstrecken-Lkw auf den Markt. Die neue Batterie ersetzt herkömmliche flüssige Elektrolyte durch feste Elektrolyte und soll eine viermal höhere Energiedichte als typische Lithium-Ionen-Batterien aufweisen. Der vom Team entwickelte Festelektrolyt besteht aus einem Keramik-Polymer-Material aus Nanopartikeln kostengünstiger Elemente und kann bei Raumtemperatur Sauerstoff aus der Umgebungsluft für eine Vier-Elektronen-Reaktion nutzen, ohne dass ein Tank erforderlich ist.
Im Jahr 2024 finanzierte das DOE weiterhin Lithium-Luft-Projekte und nahm die Zusammenarbeit in das JOULES 1K-Förderprogramm auf. Dieses Programm verlangt von den geförderten Projekten eine Energiedichte von mindestens 1000 Wh/kg und 1000 Wh/l auf Systemebene am Ende der Lebensdauer. Das Programm konzentriert sich auch auf Anwendungen wie elektrische Senkrechtstarter (eVTOL), Drohnen und unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUV).
Mit der Unterstützung des DOE hat Air Energy kürzlich eine überzeichnete Seed-Finanzierungsrunde abgeschlossen. Die Runde wurde von Resolute Venture Partners angeführt, mit Beteiligung von Illinois INVENT, dem Illinois Institute of Technology, Evergreen Climate Innovations, Leslie Ventures, LLC sowie strategischen Angel-Investoren. Laut Air Energy wurde die Runde von Leslie Ventures initiiert, einem Unternehmen unter der Leitung von Mark Leslie, dem Gründer und ehemaligen CEO von Veritas Technologies, unter dessen Vorsitz das Unternehmen einen Wert von 64 Milliarden US-Dollar erreichte. Die Erlöse aus der Finanzierung werden für die Einstellung weiterer Ingenieure und die Optimierung der Fertigungsprozesse zur Vorantreibung der Pilotproduktion verwendet.
