Anzeige

Warum Festkörperbatterien jetzt bezahlbar werden

15. Januar 2026

Batterie Elektroauto
Neue Technik senkt die Kosten von Festkörperbatterien drastisch und verbessert Sicherheit und Leistung. Foto: Smarterpix / petovarga
Festkörperbatterien gelten als sicher, sind aber teuer. Ein neues Verfahren aus Korea könnte das ändern.
Anzeige
Anzeige


Festkörperbatterien gelten seit Jahren als sichere Alternative zu heutigen Lithium-Ionen-Akkus. Sie kommen ohne brennbare Flüssigelektrolyte aus und verringern damit das Risiko von Bränden und Explosionen deutlich. Bisher scheiterte der Durchbruch jedoch weniger an der Physik als an der Fertigung. Genau an diesem Punkt setzt eine neue Entwicklung aus Südkorea an.

Inhaltsverzeichnis

Feste Elektrolyte als Ausweg

Lithium-Ionen-Batterien nutzen flüssige Elektrolyte. Diese Stoffe sind leicht entflammbar. Kommt es zu einem internen Kurzschluss oder zu mechanischen Schäden, können sich Zellen entzünden oder explodieren. Solche Brände sind schwer zu löschen, weil die chemische Reaktion selbst Sauerstoff freisetzt. Vorfälle in Rechenzentren oder bei Elektrofahrzeugen haben diese Schwäche in den vergangenen Jahren immer wieder sichtbar gemacht.

Anzeige
Anzeige

All-Solid-State-Batterien, kurz ASSBs, ersetzen den flüssigen Elektrolyten durch ein festes Material. Dadurch entfällt die wichtigste Brandquelle. Besonders oxidbasierte Festkörperbatterien stehen im Fokus. Sie setzen auf keramische Elektrolyte, die weder brennbar sind noch giftige Gase freisetzen. Sulfidbasierte Systeme sind zwar ebenfalls leistungsfähig, können bei Kontakt mit Feuchtigkeit jedoch problematische Gase bilden.

Das Kernproblem: Herstellung bei extremer Hitze

Oxidbasierte Festkörperbatterien nutzen häufig granatartige Festelektrolyte. Diese Materialien leiten Lithium-Ionen gut und sind chemisch stabil. Ihre Verarbeitung ist jedoch anspruchsvoll. Um dichte Membranen herzustellen, müssen die Pulver bei Temperaturen von über 1000 °C gesintert werden.

Dabei verdampft Lithium, ein zentraler Bestandteil des Elektrolyten. Dieser Verlust schwächt die Struktur, senkt die Ionenleitfähigkeit und erhöht den elektrischen Widerstand an den Grenzflächen. Große, fehlerfreie Membranen lassen sich so kaum herstellen.

Anzeige
Anzeige

Teurer Umweg mit Mutterpulver

Bisher versuchten Hersteller, die Lithiumverdampfung zu begrenzen, indem sie die Membranen während des Sinterns mit lithiumhaltigem Mutterpulver bedeckten. Das Problem: Mehr als das Zehnfache der eigentlichen Membranmenge wird dabei unbrauchbar. Die Kosten explodieren. Für die industrielle Fertigung ist dieses Verfahren kaum geeignet.

Neuer Ansatz aus Südkorea

Ein Team des Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) hat nun ein alternatives Herstellungsverfahren vorgestellt. Die Forschenden beschichten Festelektrolytpulver dünn mit einer multifunktionalen Verbindung auf Lithium-Aluminium-Oxid-Basis.

Anzeige
Anzeige

Diese Beschichtung erfüllt mehrere Aufgaben zugleich. Sie liefert während des Sinterns zusätzliches Lithium, bremst dessen Verdampfung und wirkt wie ein Lot zwischen den Partikeln. Das Ergebnis ist eine deutlich bessere Verdichtung der Membran.

Dichter, leitfähiger, günstiger

Mit dem neuen Verfahren erreichte das Team eine Materialdichte von über 98,2 %. Teures Mutterpulver war nicht mehr nötig. Gleichzeitig verdoppelte sich die Ionenleitfähigkeit im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Elektrolyten. Die elektronische Leitfähigkeit sank um mehr als den Faktor 20. Das reduziert interne Stromverluste und erhöht die Sicherheit der Batterie.

Bemerkenswert ist auch der Maßstab. Die Forschenden fertigten Membranen mit einer Fläche von 16 cm². Das ist mehr als zehnmal größer als typische Laborpellets. Die Ausbeute lag bei 99,9 %.

Stimmen aus dem Projekt

Dr. Baek Seung-Wook von KRISS ordnet die Ergebnisse ein: „Diese Errungenschaft löst alle seit mehr als zwei Jahrzehnten bestehenden Herausforderungen in Bezug auf Materialien und Herstellung, die in der Forschung zu Granat-Festelektrolyten ungelöst geblieben waren. Durch die drastische Senkung der Produktionskosten wird unsere Technologie voraussichtlich die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien auf Oxidbasis erheblich beschleunigen und technologische Innovationen in den Märkten für Energiespeichersysteme (ESS) und Elektrofahrzeuge vorantreiben.“

Auch die wirtschaftliche Dimension spielt eine Rolle. Dr. Kim Hwa-Jung erklärt:

„Derzeit ist Korea vollständig von Importen für Granat-artige Festelektrolytpellets abhängig, die bei einem Durchmesser von nur 1 cm mehr als 550 US-Dollar pro Einheit kosten. Dieser technologische Durchbruch wird voraussichtlich den Weg für die heimische Produktion hochwertiger Batteriematerialien der nächsten Generation ebnen.“

Hier geht es zur Originalpublikation



Ein Beitrag von:

Anzeige
Anzeige

Top Stellenanzeigen

CAD-Konstrukteur (m/w/d)
Boyd Weiler GmbH & Co. KG

13.09.2026
Weiler-Simmerberg
Senior Ingenieur Systemintegration und KI-basierte Performancebewertung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Ingenieur Systemführung Operative Betriebsplanung (w/m/d)
TransnetBW GmbH

13.09.2026
Stuttgart
Bauprojektleiter (m/w/d)
Allbau Managementgesellschaft mbH

13.09.2026
Essen
Ingenieur* im Anforderungsmanagement
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

13.09.2026
Langen
Bauingenieur / Bautechniker Kommunaler Tiefbau (m/w/d)
WipflerPLAN Planungsgesellschaft

13.09.2026
Donauwörth, Nördlingen, Pfaffenhofen an der Ilm, Lauf an der Pegnitz
Information Security Manager (all genders)
VINCORION Advanced Systems GmbH

13.09.2026
Wedel
Professur „Wirtschaftsinformatik und Datenbanken mit dem Schwerpunkt IT-Venture-Design, Digital Enterprise und innovativer Lehre in Makerspace-Settings (W2)“
Hochschule Düsseldorf University of Applied Sciences

13.09.2026
Düsseldorf
Senior-Ingenieur Auftragsengineering (m/w/d)
Mehrer Compression GmbH

13.09.2026
Balingen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hamm
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Dillenburg
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Dillenburg
BIM-Manager (w/m/d) Niederlassung Westfalen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hamm, Münster, Gelsenkirchen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Netphen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Netphen
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Bochum
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bochum
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Osnabrück
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Osnabrück
BIM-Manager (w/m/d) Außenstelle Hagen
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Hagen
Bauleiter (m/w/d) im Bereich schlüsselfertigen Wohnungsbau
SCHEIDL

13.09.2026
Moosburg/Landshut
Projektingenieur Fachplanung Versorgungstechnik (m/w/d)
INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH

13.09.2026
Achim, Celle, Salzgitter, Wolfsburg
Meister (m/w/d) für die mechanische Fertigung
Montanhydraulik GmbH

13.09.2026
Gelsenkirchen
Bauingenieur (w/m/d)
Die Autobahn GmbH des Bundes

13.09.2026
Bayreuth

Weitere Artikel



Anzeige
Anzeige