Danny Weber
20:55 21-01-2026
© A. Krivonosov
Forscher entwickeln einfachen chemischen Ansatz zur Verlängerung der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien in Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeugen. Keine teuren Technologien nötig.
Die Lebensdauer von Batterien in Smartphones, Laptops und Elektrofahrzeugen könnte deutlich verbessert werden – und das ohne teure oder exotische Technologien. Forscher haben einen relativ einfachen chemischen Ansatz vorgeschlagen, der den Abbau von Lithium-Ionen-Batterien verlangsamt und ihre Kapazität länger erhält.
Das Hauptproblem dieser Batterien ist bekannt: Bei jedem Lade- und Entladezyklus bauen sich die inneren Materialien allmählich ab. In einem klassischen Lithium-Ionen-Zellen-Design gibt es eine Anode, eine Kathode und einen Elektrolyten, durch den sich Lithium-Ionen bewegen. In den ersten Zyklen bildet sich auf der Anode eine Schutzschicht, die den Betrieb stabilisiert und weiteren Elektrolyt-Abbau verhindert – ein seit langem erforschter und nützlicher Prozess.
Die Kathode stellt eine komplexere Herausforderung dar. Unter hohen Spannungen und anhaltenden Belastungen reagiert der Elektrolyt weiterhin unerwünscht, was die Schutzschicht instabil macht. Dies beschleunigt den Batterieverschleiß und führt zu Kapazitätsverlust, besonders in Hochleistungsgeräten und Elektrofahrzeugen.
Die von Forschern hervorgehobene Lösung erfordert keinen radikalen Umbau der Batteriekonstruktion. Stattdessen werden spezielle chemische Komponenten direkt in den Elektrolyten gegeben. Diese Additive reagieren zuerst mit der Kathodenoberfläche und bilden eine stabilere Schutzschicht, die Nebenreaktionen reduziert und den Materialabbau verlangsamt.
Experimente zeigen, dass selbst kostengünstige, bekannte chemische Verbindungen die Anzahl der Betriebszyklen einer Batterie deutlich erhöhen können. Wichtig ist, dass dieser Ansatz keine seltenen Materialien oder komplexe Herstellungsprozesse benötigt – er ist mit bestehenden Technologien kompatibel.
Wissenschaftler halten diese Optimierung für besonders entscheidend bei Elektrofahrzeugen und tragbaren Elektronikgeräten, wo die Batterielebensdauer direkt die Besitzkosten und Gerätelebensdauer beeinflusst. Die Methode befindet sich zwar noch in der Forschungsphase, wird aber bereits als eine der vielversprechendsten Richtungen für die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterietechnologie angesehen.