Eine Zelle mit einer gravimetrischen Energiedichte von 500 Wattstunden pro Kilogramm, ultraschnell zu laden und deutlich deutlich preisgünstiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Zellen – mit dem Ziel treibt das Berliner Batterie-Startup Theion die Entwicklung ihrer Lithium-Schwefel-Batterie voran. Und das junge Unternehmen, das 2020 vom Luftfahrtingenieur Florian Ruess und dem Batterieforscher Marek Slavik aus der Taufe gehoben wurde, sieht sich auf einem guten Weg: „Nach erfolgreichen Tests mit Knopfzellen haben wir die ersten einlagigen Pouchzellen hergestellt“, berichtet Ulrich Ehmes, der CEO von Theion mit einigem Stolz. Konzentriert werde man jetzt die nächsten Entwicklungsschritte angehen – wie etwa der Aufbau von mehrlagigen Pouchzellen zur Erhöhung der Energiedichte.
Ein Team von 19 Spezialisten aus zehn Ländern hat Theion inzwischen aufgebaut und im Forschungszentrum Adlershof kürzlich ein neues Quartier bezogen. Hier soll in den kommenden Monaten die Entwicklungsarbeit an der Technik weiter intensiviert werden, um möglichst schon 2024 in die industrielle Produktion von mobilen und stationären Energiespeichern einer neuen Generation einsteigen zu können.
Einsatzfelder in der Luftfahrt und im Straßenverkehr
Eingesetzt werden könnten diese in der Luftfahrt, aber auch im Straßenverkehr: Elektroautos kämen mit einer Akkuladung etwa dreimal so weit wie heute. Sie könnten wesentlich schneller Strom aufnehmen – und wären obendrein deutlich preiswerter. Auch weil sämtliche Rohstoffe günstiger aus Europa bezogen werden könnten – Schwefel fällt unter anderem in der chemischen Industrie in großen Mengen als Abfallstoff an.
„Das Potenzial unserer Technologie ist enorm“, zeigt sich CEO Ehmes überzeugt. Für mobile Anwendungen kombiniert Theion eine monolithische Schwefelkathode – den negativ geladene Elektrode der Batterie – mit einer modifizierten Lithium-Metall-Anode. Kohlenstoff-Nanoröhrchen sichern die hohe Leitfähigkeit der Kathode und schützen en polykristallinen Schwefel in der Kathode. Für stationäre Anwendungen kombiniert Theion die Lithium-Metall-Anode mit einer Natrium-Kathode. Beide Technologien hat sich Theion patentieren lassen. Nun gilt es, die Prozesse zu optimieren und frisches Kapital für den Aufbau einer Fertigungsstätte aufzutreiben.