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© Action Pictures/Imago

In der kalten Jahreszeit können die Ladezeiten von Elektrofahrzeugen an Schnellladesäulen beträchtlich steigen. US-Forscher haben nun eine Lösung für dieses Kälte-Problem.

Laut Umfragen sind es vor allem die hohen Preise für Elektroautos sowie vermeintlich zu geringe Reichweiten, die potenzielle Kunden aktuell vom Kauf eines Stromers abhalten. Doch es gibt auch noch andere Hürden, die den ein oder anderen momentan abschrecken. Eine davon sind die Ladezeiten. An der Schnellladesäule steht man – je nach Modell und Batteriestand – mindestens 20 bis 30 Minuten, bis der Akku auf 80 oder mehr Prozent gefüllt ist. Im Winter bei eisigen Temperaturen kann es jedoch deutlich länger dauern, bis die Batterie voll ist. Forscher aus den USA haben nun eine Fertigungstechnik entwickelt, die dieses Problem beseitigen soll.

Neues Batterieherstellungsverfahren angeblich ohne großen Aufwand umsetzbar

Ingenieure der Universität Michigan haben nach eigenen Angaben ein Herstellungsverfahren für Elektroauto-Batterien entwickelt, das die Stromer bei Temperaturen von bis zu Minus zehn Grad fünfmal schneller laden lässt. Die neue Fertigungstechnik wäre angeblich für die Autobauer ohne größeren Aufwand einsetzbar. „Wir stellen uns diesen Ansatz als etwas vor, das Hersteller von Elektrofahrzeugbatterien ohne größere Änderungen an bestehenden Fabriken übernehmen könnten“, erklärt Neil Dasgupta , außerordentlicher Professor für Maschinenbau und Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Universität Michigan und Mitautor der Studie.

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Chemische Schicht verhindert schnelleres Laden bei Kälte

Als Problem, das die verringerte Ladegeschwindigkeit bei Kälte verursacht, identifizierten die Forscher laut einer Mitteilung die chemische Schicht, die sich durch die Reaktion mit dem Elektrolyt auf der Elektrodenoberfläche bildet. Dasgupta vergleicht dieses Verhalten mit Butter: Diese könne man sowohl warm als auch kalt mit einem Messer durchschneiden, aber kalt sei es deutlich schwieriger. Versuche man, durch diese Schicht schnell zu laden, lagere sich Lithiummetall auf der Anode ab. Die Beschichtung verhindere, dass die gesamte Elektrode aufgeladen werde, was wiederum die Energiekapazität der Batterie reduziere.

Die Lösung: Die Forscher fanden einen Weg, die Bildung dieser Oberflächenschicht zu verhindern. Dazu beschichteten sie die Batterie mit einem etwa 20 Nanometer dicken glasartigen Material aus Lithiumboratcarbonat. Diese Beschichtung beschleunigte das Kaltladen deutlich. In Kombination mit einer bereits zuvor entwickelten, speziell bearbeiteten Elektrode, ließen sich die Testzellen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt 500 Prozent schneller laden.