Feststoffbatterien gelten als Nachfolgetechnologie der herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Weltweit wird intensiv daran geforscht. Diese lassen sich seriell produzieren und verändern den weltweiten Batteriemarkt.
Lithium-Ionen-Akkus haben die Batteriewelt revolutioniert. Nun aber, da ihre Produktion und Verwendung in astronomische Höhen schnellen, zeichnet sich die Schattenseite dieser Entwicklung ab: Es werden Rohstoffe benötigt, deren dauerhafte Verfügbarkeit nicht gewährleistet ist und die teils unter menschenunwürdigen Bedingungen gewonnen werden. Es bestehen Sicherheitsrisiken, da die Batterien zu nur schwer löschbaren Bränden und Explosionen führen können. Und, vor allem: Es wird schon in naher Zukunft ein gewaltiger Abfallberg wachsen. Denn die Lebenszeit herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus ist eng begrenzt. Spätestens nach wenigen Tausend Ladezyklen haben sie ihr Lebensende erreicht.
Feststoffbatterien halten nahezu unendlich und sind 50 % besser in der Umweltbilanz als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Ferner sind sie unbrennbar und damit sicher in der Anwendung. Sie enthalten keine kritischen Rohstoffe wie beispielsweise Kobalt. Ein weitere Vorteil: die Akkus sind tiefentladefest und schnellladefähig.
Feststoffbatterien gelten bereits seit Jahren als vielversprechende Nachfolgetechnologie herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus. Dementsprechend sind sie Gegenstand der Forschung in zahlreichen Labors auf der ganzen Welt. Bisher jedoch ist es nicht gelungen, leistungsfähige Akkus mit Festionenleiter zu entwickeln:
Ein zentrales technisches Problem besteht darin, den Festionenleiter in den Batteriezellen mit den Elektroden in eine stabile Verbindung zu bringen. Viele Forschungsvorhaben basieren auf einer „modularen Bauweise“, bei der Einzelteile ausserhalb der Zelle kombiniert und anschliessend in das Gehäuse eingeführt werden. Dabei kommt es zu Problemen beim Übergang der Ionen an den Materialgrenzen zwischen Elektroden und Festionenleiter. Nach mehr als 30jähriger Grundlagenforschung ist es gelungen, dieses Problem zu lösen: In diesem neuen Lösungsansatz entsteht der Festionenleiter ähnlich einem Mehrkomponentenkleber in der Batteriezelle selbst. Dadurch werden die Übergangsprobleme im Vergleich zur modularen Bauweise überwunden.