Nach einem aktuellen Bericht, der von der britischen Regierung geförderten Faraday Institution kommt, riskiert Großbritannien, im Rennen um den Bau großer Batteriefabriken, die für die Zukunft des Batteriesektors entscheidend sind, gegenüber Europa ins Hintertreffen zu geraten. Dies wiederum führt dazu, dass zahlreiche Arbeitsplätze im ganzen Land gefährdet sind.

In einer gegen Ende 2019 im Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Forschungsarbeit, zeigten Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute, wie sie eine anhaltende Herausforderung bei der Herstellung einer Metallbatterie bewältigen konnten: Kalium ersetzt hierbei als deutlich häufiger vorkommendes und preiswerteres Element das aktuell genutzte Lithium in der Batteriezelle.

Das auf spezielle Lithium-Ionen-Batterietechnik und Kleinserien ausgelegte deutsche Unternehmen Customcells stellt eine neue Zelltechnologie vor, die insbesondere mit hohen Temperaturen von bis zu 150 °C gut zurechtkommen soll.  

Im südwestfranzösischen Nersac bei Angoulême brachten der französische Staatspräsident Emmanuel Macron und Bundesforschungsministerin Anja Karliczek den Bau einer Pilotanlage zur Batteriezellfertigung auf den Weg. Betrieben wird das von Macron als „Airbus der Batterien“ bezeichnete Vorhaben von den industriellen Projektpartnern PSA, den zugehörigen Töchtern Peugeot und Opel sowie der Total-Tochter Saft.

Der IT-Spezialist IBM platziert sich mit einem innovativen Ansatz im Themengebiet der nachhaltigen Batteriespeichertechnik. Im Rahmen eines neuartigem Technologieansatzes ist es dem IBM Research Battery Lab gelungen eine Batteriezelle zu bauen, die zum einem nicht das hohe Brandrisiko aktueller Lithium-Ionen-Batterie beherbergt und zum anderen mit Grundmaterialen auskommt, welche aus Meerwasser gewonnen werden können.

Auf der CES (Consumer Electronics Show) hat Mercedes dieses Jahr ein neues Showcar mit kompostierbarer Batterie vorgestellt. Neben dem futuristischen Design, welches mit dem Regisseur J. Cameron (u.a. Titanic und Avatar) in Kooperation entwickelt wurde und an den Film Avatar angelehnt ist, sowie anderen Neuheiten, zeigt es auch auf batterietechnischer Seite einige interessante Ansätze.

Die Monash-University in Melbourne meldet interessante Fortschritte bei der Entwicklung von Lithium-Schwefel-Batterien. Lithium-Schwefel-Batterien könnten dabei eine Wende im Grundaufbau der Traktionsbatterie bedeuten, da diese im Gegensatz zur Lithium-Ionen-Batterie potenziell günstiger, leichter und vor allem ökologischer sind und zudem eine deutlich höhere Energiedichte aufweisen.

Die bereits im September angekündigte neueste Entwicklung von Tesla wurde nun als Patent angemeldet. Zuvor hatten die kanadischen Wissenschaftler um Jeff Dahn aus ihren Untersuchungsergebnissen einer Lithium-Ionen-Batterie basierend auf einer einkristallinen Nickel-, Mangan-, und Kobalt-haltigen NMC-Kathode behauptet, sie wäre bei 40°C für 4000 Zyklen einsatzfähig. Dies entspräche bei einhundertprozentiger Entladung pro Zyklus einer Lebensdauer von 1,6 Millionen Kilometern in Elektroautos und rund 20 Jahren in stationären Speichern.

Das Forschungszentrum Jülich verkündet einen Durchbruch bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Dabei wurde mit einem neuartigen Herstellungsverfahren eine Natrium-Festkörperbatterie entwickelt, die eine deutlich höhere Zyklenfestigkeit erreicht, als herkömmliche Batterien dieses Typs. Hierbei gelang es sicherzustellen, dass die Batterie auch noch nach 100 Ladezyklen eine Restkapazität von 90% aufweist. Dies ist für Batterien mit einem keramischen Leitermaterial, die sich noch in der Laborentwicklung befinden, ein sehr guter Wert. Vergleichbare oder bessere Ergebnisse konnten bisher nur mit Batterien erzielt werden, die auf flüssige Elektrolyten oder zusätzlich weiche Schichten für den Ionentransport verwendeten.

Eine vorgestellte Analyse von Bloomberg New Energy Finance (BNEF) hat einen derzeitigen Batteriespeicherpreis von 156 $/kWh ergeben. Dies bedeutet eine Reduktion der Kosten um 87% zu den 2010 errechneten 1100 $/kWh. Zurückzuführen ist die Kostenreduktion vor allem auf das gestiegene Auftragsvolumen, den erhöhten Absatz von batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV) und die Verbreitung von verbesserten Kathodenmaterialien, die höhere Energiedichten ermöglichen.

Die gegenwärtig größte Hürde für den Absatz von Elektroautos ist deren geringe Reichweite und die damit verbundene Notwendigkeit, bei längeren Fahrten die Batterien an den eher spärlich vorhandenen Ladesäulen häufig wieder aufzuladen. Außerdem dauert die Wiederaufladung derzeit mindestens eine halbe Stunde, was den Fahrtverlauf zusätzlich verlängert. Innovative Lösungen werden derzeit entwickelt.

Die Anwendbarkeit aktueller Lithium-Ionen-Batterien in der Elektromobilität krankt derzeit hauptsächlich an der relativ geringen spezifischen Kapazität des Anodenmaterials Graphit, wodurch nur geringe Reichweiten mit einem Elektrofahrzeug erzielt werden. Deshalb wurde die Forschung und Entwicklung der letzten Jahre auf die Untersuchung von Ersatzmaterialien wie z.B. Lithium-Silizium-Legierungen fokussiert.

Custom Cells errichtet mit Partnern eine Demonstrator-Zellfertigungslinie für qualitativ hochwertige Lithium-Ionen-Batteriezellen. Hier soll an der Flexibilität der Batterieproduktion hinsichtlich der Anforderungen von speziellen Batterien geforscht werden.

KIT und Helmholtz-Institut Ulm (HIU) haben erstmals Elektrolyte mit brauchbaren Eigenschaften bei Raumtemperatur für Calciumbatterien entwickelt.