Akku-Technik 2.0?

Toyota arbeitet an einem Nachfolger für Lithium-Ionen-Zellen, der Elektroautos eines Tages zum Durchbruch verhelfen könnte.

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Von
  • Martin Kölling

Toyota arbeitet an einem Nachfolger für Lithium-Ionen-Zellen, der Elektroautos eines Tages zum Durchbruch verhelfen könnte.

Jahrestagungen der elektrochemischen Gesellschaft der Pazifik-Region, auch "Prime" genannt, habe ich gewöhnlich nicht auf dem Radar – vor allem dann nicht, wenn sie auf Hawaii stattfinden. Auf die jüngste Konferenz der Vereinigung bin ich nur gestoßen, weil einige der teilnehmenden Sprecher den japanischen Blätterwald bewegten. Die Wirtschaftszeitung "Nikkei" berichtete recht prominent, dass Toyota der Durchbruch bei einer neuen Batterietechnik gelungen sei, die mittelfristig Lithium-Ionen-Akkus ersetzen und Elektroautos Reichweiten von 500 bis 1000 Kilometer bescheren könne. Schon 2020 sei ein Marktstart denkbar. Auf der Konferenz hat Toyota über die Entwicklung berichtet (die gesamten Konferenzpapiere gibt es hier).

Nun kenne ich den Hang der "Nikkei", Nachrichten ein wenig aufzupeppen. Aber, so zeigte eine Nachfrage, der Kern stimmt. Es handelt sich um eine Technik, die weltweit schon länger als ein vielversprechender Nachfolger für die Lithium-Ionen-Akkus im Gespräch ist: Natrium-Ionen-Zellen. Natrium ist nicht nur reichlich vorhanden. Das Element hat zumindest theoretisch den Vorteil, keine so tiefen Löcher im Boden zu hinterlassen wie Lithium, weil es nicht abgebaut werden muss, sondern aus Meerwasser gewonnen werden könnte. Aber bisher ist es noch eine Idee im Forschungsstadium. Toyota beansprucht nun für sich, eine Natrium-basierte Chemikalie entwickelt zu haben, die als positive Elektrode fungiert und deutlich mehr Energie als vorherige Lösungen speichern kann.

Wie heißt es doch in der Zusammenfassung des Konferenzpapieres so schön: "The cyclic voltammogram of Na4Co3(PO4)2P2O7 showed several reversible current peaks in the high potential region above 4.0 V vs. Na+/Na. This result indicates that this novel sodium-ion conductive phase could be employed as highly voltage sodium-ion batteries." Konkret bedeutet dies, dass ein münzgroßer Prototyp 30 Prozent mehr Spannung geliefert hat als ein ähnlich großer Lithium-Ionen-Akku, bestätigt Toyota.

Den Rest der Nachricht sollte man allerdings mit ein bisschen Vorsicht genießen. Die Reichweite von 1000 Kilometern sollen die Forscher so nicht versprochen haben, sagte mir eine Toyota-Sprecherin. Dennoch sollten mehr als 500 Kilometer möglich sein – holt doch der Elektroauto-Pionier Hiroshi Shimizu mit seinen Elektroautos rund 300 Kilometer aus Akkus heraus, mit denen die Modelle der Autobauer gerade halb so weit surren.

Auch der von der "Nikkei" zitierte Zeitrahmen ist leider zu optimistisch. Die Forscher gehen davon aus, dass es zehn bis zwanzig Jahre dauern würde, die Batterietechnik für Autos zur Serienreife zu entwickeln. In der kommenden Dekade könnte es also etwas werden mit dem Durchbruch in der Akku-Technik. Bis dahin müssen sich die E-Auto-Hersteller noch gedulden. Aber immerhin tut sich was.

Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass Toyota anscheinend als einziger Fahrzeugbauer in Asien und Amerika auf der Konferenz vertreten war. Ich weiß nicht, ob andere Hersteller sich diesem Thema ebenfalls mit dieser Intensität widmen oder die Entwicklung der Batterietechnik Universitäten und Elektronikkonzernen überlassen. Aber Toyotas Engagement in diesem frühen Stadium der Forschung unterstreicht, wie stark die Japaner immer noch aufgestellt sind. (bsc)