Das US-Start-up Pure Lithium hat ein Labortestergebnis für eine Metall-Lithium-Batterie bekannt gegeben, die Lithium-Eisenphosphat-Chemie (LFP) ohne die herkömmliche Graphitanode verwendet. Nach Angaben des Unternehmens absolvierte eine Testzelle 9315 Lade- und Entladezyklen. Das Unternehmen behauptet, dieses Ergebnis übertreffe die Zyklenlebensdauer einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie um etwa das Dreifache und sei nach seiner Kenntnis beispiellos unter den in Entwicklung befindlichen Metall-Lithium-Batterien.
Die Technologie ist keine Festkörperbatterie und verwendet keine Siliziumanode. Stattdessen setzt Pure Lithium einen flüssigen Elektrolyten und eine Metall-Lithium-Anode ein, die durch einen elektrochemischen Abscheidungsprozess direkt auf einem Kupferstromkollektor gebildet wird. Das Unternehmen erklärt, dieser Prozess ermögliche die Herstellung der Anode, eines der Zellkomponenten, in einem einzigen Schritt.
Was ändert sich in der Praxis?
Das Design von Pure Lithium zielt darauf ab, Graphit aus der Zelle zu entfernen, nicht die Anode vollständig abzuschaffen. Nach Angaben des Unternehmens nimmt Graphit innerhalb der Zelle Platz und Gewicht ein; außerdem werden mehr als 90 % des weltweit verwendeten Graphits in China verarbeitet. Das Unternehmen setzt darauf, dass der nach seiner Entfernung verfügbare Platz zusätzlichen Energiespeichermaterialien zugewiesen werden kann.
Die Geschäftsführerin Emilie Bodoin erklärt, die Batterie könnte halb so schwer wie derzeit verwendete Batterien und doppelt so energiedicht sein, bei einer deutlichen Kostensenkung. Das Unternehmen gibt an, dass die erste Generation seiner Batterie 300 Wattstunden pro Kilogramm erreicht, während die zweite Generation 425 Wattstunden pro Kilogramm anstrebt. Pure Lithium machte keine konkreten Angaben zur Energiedichte der Zelle, die den Test mit 9315 Zyklen absolvierte.
Starkes Ergebnis, aber unter Laborbedingungen
Der Test wurde mit einer Lade- und Entladerate von 1C durchgeführt, also mit einer vollständigen Ladung der Zelle innerhalb einer Stunde und anschließender Entladung innerhalb einer Stunde, wiederholt. Das Unternehmen erklärte, die Zelle habe ihre Entladekapazität nach Tausenden von Zyklen ungefähr beibehalten. Der Test lief jedoch nicht durchgehend: Nahe Zyklus 6000 wurde er während des Umzugs des Unternehmenssitzes von Boston nach Chicago für vier Monate unterbrochen und später wieder aufgenommen.
Pure Lithium wies außerdem darauf hin, dass Schwankungen zu Beginn des Tests durch fehlende Temperaturregelung und mehrere Stromausfälle in seinem Labor in Boston beeinflusst wurden. Das Unternehmen erklärte ferner, ein früherer Test im Januar 2025 habe gezeigt, dass eine Zelle nach 2200 Zyklen bei einer ähnlichen Rate mehr als 80 % ihrer Kapazität beibehalten habe.
Warum ist diese Nachricht wichtig?
Wenn sich diese Ergebnisse auf größere Zellen und eine skalierbare Produktion übertragen lassen, könnte die Technologie einen Weg bieten, die Abhängigkeit von Graphit und von mit China verbundenen Lieferketten zu verringern und dabei die LFP-Chemie beizubehalten, deren Produktion in den USA auf lokaler Ebene ausgeweitet wird. Die derzeitigen Daten belegen jedoch noch nicht, dass sie bei Kosten, Sicherheit oder der Leistung vollständiger Batteriesysteme mit kommerziellen Batterien konkurrieren kann.
Pure Lithium arbeitet derzeit an einer Pilotproduktionslinie in Chicago und führt Gespräche mit mehr als 40 Unternehmen, um die Vermarktung und Skalierung der Technologie zu unterstützen. Das Unternehmen steht im Wettbewerb mit Firmen wie Factorial, Solid Power und QuantumScape, die jedoch unterschiedliche Ansätze verfolgen, darunter feste oder halbfeste Elektrolyte sowie Siliziumanodentechnologien. Daher bleibt das Ergebnis von 9315 Zyklen ein wichtiger Laborindikator und keine Ankündigung einer kommerziell verfügbaren Batterie.