Festkörperbatterien sind vom Konzept her ähnlich wie Lithium-Ionen-Batterien, verwenden aber anstelle eines flüssigen Elektrolyten einen Festkörper.FestelektrolytIhre Hauptbestandteile sind:
1. Kathode (positive Elektrode)
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Oft basiert aufLithiumverbindungen, ähnlich wie die heutigen Lithium-Ionen-Batterien.
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Beispiele:
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Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO₂)
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Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄)
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Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid (NMC)
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Einige Festkörperkonstruktionen erforschen auch Hochspannungs- oder Schwefelkathoden.
2. Anode (negative Elektrode)
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Kann man verwendenLithiummetall, das eine wesentlich höhere Energiedichte als Graphitanoden in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien aufweist.
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Weitere Möglichkeiten:
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Graphit(wie bei heutigen Batterien)
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SiliziumVerbundwerkstoffe
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Lithiumtitanat (LTO)für Schnellladeanwendungen
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3. Festelektrolyt
Das ist der entscheidende Unterschied. Anstelle einer Flüssigkeit ist das ionentransportierende Medium fest. Zu den Haupttypen gehören:
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Keramik(oxidbasiert, sulfidbasiert, Granattyp, Perowskittyp)
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Polymere(feste Polymere mit Lithiumsalzen)
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Kompositelektrolyte(Kombination aus Keramik und Polymeren)
4. Separator
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Bei vielen Festkörperschaltungen dient der Festelektrolyt gleichzeitig als Separator und verhindert so Kurzschlüsse zwischen Anode und Kathode.
Zusamenfassend:Festkörperbatterien bestehen typischerweise aus einemLithiummetall- oder Graphitanode, ALithiumbasierte Kathodeund einFestelektrolyt(Keramik, Polymer oder Verbundwerkstoff).
Veröffentlichungsdatum: 09.09.2025
