Einführung einer nachhaltigen Alternative
Auf der 14. jährlichen Beyond Lithium Konferenz im Oak Ridge National Laboratory in Tennessee stellte das texanische Startup Group1 die weltweit erste Kalium-Ionen-Batterie im 18650-Format vor. Diese neue Batterie soll eine nachhaltigere Alternative zu den weit verbreiteten Lithium-Ionen-Batterien bieten, die in den meisten tragbaren elektronischen Geräten und der neuen Welle elektrischer Transportmittel verwendet werden.
Pionierarbeit im Bereich Kalium-Ionen-Batterien
Group1, 2021 von Batterieexperten gegründet, darunter Leigang Xue, der zuvor im Labor des Nobelpreisträgers Dr. John Goodenough an der University of Texas at Austin arbeitete, hat eine Schlüsselinnovation im Bereich Kalium-Ionen-Batterien entwickelt. Dr. Xue erfand das Potassium Prussian White (KBW) Kathodenmaterial, das die Produktion von sichereren, schneller ladenden, effizienteren und nachhaltigeren Kalium-Ionen-Batterien (KIB) ermöglicht.
Zusammensetzung und Vorteile der Kalium-Ionen-Batterien
Eine KIB-Zelle wird durch die Kombination von KBW mit einer handelsüblichen Graphitanode, sowie leicht verfügbaren Elektrolytformulierungen und Separatoren hergestellt. Besonders hervorzuheben ist der Verzicht auf kritische Mineralien wie Lithium, Kobalt, Nickel und Kupfer, was die neuen Batterien noch umweltfreundlicher macht.
Kalium ist über tausendmal häufiger als Lithium, und die Herstellung der KBW-Kathode erfolgt durch nachhaltige Niedrigtemperaturprozesse. Diese Eigenschaften machen die KIB zu einer vielversprechenden Alternative, um die steigende Nachfrage nach Energiespeichern zu decken.
Leistungsfähigkeit und Anwendungen
Die neuen KIB-Zellen arbeiten bei 3,7 Volt und haben eine gravimetrische Energiedichte von 160-180 Wh/kg erreicht, was sie mit den derzeit gängigen LFP-Batterien vergleichbar macht. Obwohl sie hinter den leistungsstärkeren CATL Shenxing Plus Batterien und den in Teslas Elektrofahrzeugen verwendeten 4680 Zellen zurückbleiben, bieten sie dennoch eine praktikable Option für verschiedene Anwendungen.
Zukunftsperspektiven
Group1 hat bereits Muster an wichtige Tier 1 OEMs und Batteriehersteller verschickt und strebt eine weit verbreitete Einführung dieser transformierenden Technologie in naher Zukunft an. Neben der Nutzung in Elektrofahrzeugen könnten diese Batterien auch in Powerbanks und tragbaren Geräten eingesetzt werden, was die Vielseitigkeit und das Potenzial dieser Innovation unterstreicht.
