Kommt das E-Auto mit 5.000 km Reichweite?

Es könnte an der beinahe märchenhaft anmutenden Ankündigung liegen, dass diese Nachricht ganze zwei Jahre benötigte, um aus der Sphäre wissenschaftlicher Fachmagazine in den breiten Strom der Medienberichterstattung vorzudringen. Denn bereits im Frühjahr 2023 verkündeten Forscher der südkoreanischen Universitäten POSTECH (Pohang University of Science and Technology) und Sogang University, sie hätten da womöglich einen echten Durchbruch in der Batterietechnologie erzielt. Im März 2024 folgte dann die detaillierte Veröffentlichung – mit technischen Details, die zu gut klingen, um einfach so geglaubt zu werden.

Verzehnfachung der Reichweite

Das große Versprechen: E-Autos, die locker 5.000 Kilometer mit einer Akkuladung zurücklegen – und das nicht im Labor, sondern auf realer Straße. Für die geografisch Interessierten: Damit käme man von Pohang aus einmal quer durch Eurasien bis ins sonnige Lissabon. Kein Zwischenstopp nötig, keine Ladesäule in Sicht – einfach fahren, fahren, fahren.

Hinter dieser ambitionierten Vision stehen die Professoren Soojin Park (Chemie), Youn Soo Kim (Materialwissenschaft und -technik) sowie Jaegeon Ryu (Chemie- und Biomolekulartechnik). Ihr Geheimnis: Ein neu entwickeltes polymeres Bindemittel, das in Kombination mit einer Siliziumanode das altgediente Graphit in den wohlverdienten Ruhestand schicken soll. Laut dem Team bietet diese Kombination eine mindestens zehnmal höhere Kapazität als herkömmliche Anodenmaterialien – und bleibt dabei stabil und zuverlässig.

Das klingt nach einem Quantensprung, der selbst Reichweiten-Champions unter den Verbrennern und Hybriden ziemlich alt aussehen ließe. Während diese mit Mühe und vollem Tank gerade mal die 1.000-Kilometer-Marke reißen, würde ein E-Auto mit der südkoreanischen Wunderbatterie ganze fünf Kontinentalzeiten überspringen – und hätte dann vermutlich noch genug Saft für die Parkplatzsuche.

Ausflug in die Chemie

Doch warum überhaupt diese mühselige Suche nach Alternativen zu Graphit? Nun, Silizium hätte eigentlich das Zeug zum Superhelden der Anodenwelt – deutlich höhere Kapazität inklusive. Dumm nur, dass es beim Laden sein Volumen stark verändert und damit Batterien potenziell destabilisiert. Die neue Polymerlösung verspricht hier Abhilfe, indem sie diese Ausdehnung charmant im Zaum hält. Für Chemie-Experten, die es ganz genau wissen wollen, folgt ein kleiner Ausflug in die molekulare Magie:

„Das neue Polymer nutzt sowohl Wasserstoffbrückenbindungen als auch Coulombsche Kräfte – letztere mit einer Stärke von 250 kJ/mol, deutlich robuster und gleichzeitig reversibel. So kann die problematische Volumenausdehnung effektiv gesteuert werden. Schichtweise geladene Polymere – hübsch abwechselnd positiv und negativ – binden sich stabil an die negativ geladene Anodenoberfläche. Zusätzlich hilft Polyethylenglykol dabei, die Li-Ionen-Diffusion zu verbessern – was wiederum die Energiedichte auf das Maximum hebt.“