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Text: Ule W. Ritgen  •  Veröffentlicht: 10.09.2024 17:54   •   Lesedauer: 2,0 Min.

Wie KI Batterien um 50 % langlebiger macht

Forscher entdecken mithilfe von KI einen einfachen Trick, um die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien um die Hälfte zu verlängern.

KI-Symbolbild KI-optimierte Produktion von Batterien bringt 50 % mehr Lebensdauer
KI-optimierte Produktion von Batterien bringt 50 % mehr Lebensdauer

Die Lebensdauer von Batterien ist ein heißes Thema, besonders im Zusammenhang mit Elektroautos und der Energiespeicherung. Nun haben Forscher am SLAC-Stanford Battery Center einen Trick entdeckt, der die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien um satte 50 % verlängern kann. Das Spannende daran: Es braucht keine komplizierten chemischen Änderungen, sondern nur eine kleine Anpassung im Ladeprozess.

Der erste Ladevorgang – der Schlüssel zur Batterieleistung

Die Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batterie wird stark vom allerersten Ladevorgang beeinflusst. Forscher haben herausgefunden, dass das Aufladen mit einem hohen Strom beim ersten Mal nicht nur schneller ist, sondern die Batterie auch langlebiger macht. Die Wissenschaftler konnten durch maschinelles Lernen ermitteln, dass dieser schnellere Ladevorgang eine besondere Schutzschicht bildet, die die Batterie länger haltbar macht.

Diese Schutzschicht, bekannt als „Solid Electrolyte Interphase“ (SEI), entsteht während des ersten Ladevorgangs und schützt die Batterie vor späteren Schäden. Früher nahm man an, dass langsames Laden die beste Methode sei. Doch mit der neuen Methode, die den Ladevorgang von 10 Stunden auf nur 20 Minuten verkürzt, konnte die Lebensdauer um 50 % verlängert werden.

Warum der Trick funktioniert

Während des ersten Ladevorgangs wird ein großer Teil des Lithiums in der Batterie deaktiviert – bis zu 30 %. Dies schafft Platz in der Batterie und sorgt dafür, dass sie bei späteren Lade- und Entladevorgängen effizienter arbeitet. Mit anderen Worten: Durch diesen Trick werden Batterien länger haltbar, ohne dass man ihre Chemie verändern muss.

Auswirkungen auf die Industrie

Dieser Trick könnte direkt in die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien übernommen werden. Hersteller von Elektrofahrzeugen, Smartphones und Energiespeichern könnten enorme Vorteile daraus ziehen, da sie damit langlebigere Batterien herstellen können, ohne ihre Produktionsprozesse großartig ändern zu müssen.

Fazit: Ein kleiner Trick, große Wirkung

Diese bahnbrechende Entdeckung zeigt, wie viel Potenzial in kleinen Optimierungen steckt. Mit KI und einem schnellen ersten Ladevorgang lässt sich die Lebensdauer von Batterien erheblich verlängern. Dies könnte vor allem in der Elektrofahrzeugbranche und der Energiespeicherung zu echten Fortschritten führen.

Quellen: newscientist.com, scitechdaily.com

Highlights

  • Der erste Ladevorgang ist entscheidend für die Lebensdauer von Batterien.
  • Hohe Ladegeschwindigkeit im ersten Zyklus verlängert die Lebensdauer um 50 %.
  • Wissenschaftliches maschinelles Lernen identifiziert die optimalen Ladeparameter.
  • Diese Entdeckung kann direkt in die Massenproduktion übernommen werden.

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