Forschende der TUM und der TUMint.Energy Research GmbH haben nun einen wichtigen Schritt bei der Verbesserung von Festkörperbatterien gemacht. Sie entwickelten ein neues Material aus Lithium, Antimon und Scandium, das Lithiumionen über 30 % schneller leitet als alle bisher bekannten Stoffe.
Das Team um Prof. Thomas F. Fässler vom Lehrstuhl für Anorganische Chemie ersetzte einen Teil des Lithiums in der Verbindung Lithium-Antimonid durch das Metall Scandium. Dadurch entstehen gezielt Leerstellen im Kristallgitter des Leitermaterials, wodurch sich die Lithiumionen leichter und schneller bewegen können, wie ein weiteres Forscherteam bestätigte.
Mit dem Einbau von kleinen Mengen Scandium sind die Forschenden auf ein neues Prinzip gestoßen, das sich als richtungsweisend für andere Elementkombinationen erweisen könnte. Für eine Anwendung in einer Batteriezelle sind aber noch viele Tests notwendig. Die Forschenden zeigen sich aber zuversichtlich, weil Materialien, die sowohl Ionen als auch Elektronen leiten können, sich besonders gut als Zusatz in Elektroden eignen. Da sich daraus vielversprechende praktische Anwendungen ergeben können, haben die Forschende die Entwicklung zum Patent angemeldet. Neben der höheren Geschwindigkeit bietet das Material auch thermische Stabilität und ist mit bewährten chemischen Verfahren einfach herzustellen. (jr)
