Dr. Holger Althues, fachlicher Koordinator des Zentrums für Batterieentwicklung im Fraunhofer IWS Dresden und Projektleiter mehrerer Forschungsprojekte zu diesem Thema, stellt neueste Forschungsergebnisse vor: „Lithium-Schwefel-Batterien sind in meinen Augen die am meisten erfolgversprechende Innovation für die zukünftige Energiespeicherung. Sie haben eine 2-4fach höhere spezifische Energie als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.“ Er sieht weitere positive Aspekte darin, dass Schwefel als Rohstoff, gegenüber Kobalt-basierten Kathodenmaterialien, reichlich vorhanden, ungiftig und preiswert ist.

Die große Herausforderung liegt in der Verbesserung der Lebensdauer der Lithium-Schwefel-Batterien. Neue Materialien wie beispielsweise nanostrukturierte Kohlenstoff-Schwefel-Komposite, Festkörper-Elektrolyte sowie Silizium-Legierungs-Anoden versprechen eine drastische Erhöhung der Stabilität. Kürzlich haben die Fraunhofer IWS Forscher Lithium-Schwefel-Zellen entwickelt und getestet, die über mehr als 1300 Lade-/ Entladezyklen eine hohe Effizienz von annähernd 100 % aufwiesen. Die deutlich verbesserte Stabilität der Batteriezellen ist eindeutig auf die neue Zusammensetzung der Materialien zurückzuführen. Das Fraunhofer IWS kombiniert Kohlenstoff-Silizium-Verbund-Anoden mit porösen Kohlenstoff-Schwefel-Kathoden. Durch die hohe Schwefelausnutzung ermöglichen diese Nanokomposit-Kathoden eine spezifische Kapazität höher als 1400 Ah kg^-1 (bezogen auf die Masse des Schwefels).