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Warum Festkörperbatterien sicherer sind als herkömmliche Batterien

Festkörperbatterien gelten aufgrund mehrerer Schlüsselfaktoren als sicherer als herkömmliche Batterien auf Flüssigkeitsbasis (wie Lithium-Ionen).:

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1. **Kein brennbarer flüssiger Elektrolyt**: Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien verwenden einen flüssigen Elektrolyten, der leicht entflammbar sein kann und dazu neigt, auszulaufen oder Feuer zu fangen, wenn die Batterie beschädigt oder überhitzt ist. Im Gegensatz dazu verwenden Festkörperbatterien einen festen Elektrolyten, der nicht brennbar ist, wodurch die Brand- oder Explosionsgefahr erheblich verringert wird.

2. **Geringeres Risiko eines thermischen Durchgehens**: Bei herkömmlichen Batterien tritt ein thermisches Durchgehen auf, wenn die von der Batterie erzeugte Wärme unkontrolliert ansteigt, was zu einer Kettenreaktion führt, die dazu führen kann, dass sich die Batterie entzündet oder explodiert. Festkörperbatterien mit ihren Festelektrolyten sind widerstandsfähiger gegen thermisches Durchgehen, da sie weniger reaktiv sind und höheren Temperaturen besser standhalten.

3. **Größere strukturelle Integrität**: Der Festelektrolyt in Festkörperbatterien sorgt für mehr mechanische Stabilität und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sie unter physischer Belastung brechen oder sich zersetzen, was bei herkömmlichen Batterien zu Undichtigkeiten oder Kurzschlüssen führen kann.

4. **Reduzierte Dendritenbildung**: In Lithium-Ionen-Batterien können sich beim Laden winzige Metallfäden, sogenannte Dendriten, bilden, die möglicherweise den Separator zwischen Anode und Kathode durchstoßen und Kurzschlüsse verursachen. Festelektrolyte in Festkörperbatterien verhindern die Dendritenbildung besser und verringern so das Risiko eines Kurzschlusses.

5. **Verbesserte Ladung und Stabilität**: Festkörperbatterien können in der Regel höheren Lade- und Entladeraten standhalten, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, was ein schnelleres Laden mit geringerem Risiko einer Überhitzung ermöglicht.

Diese Faktoren machen Festkörperbatterien von Natur aus sicherer als ihre flüssigkeitsbasierten Gegenstücke, insbesondere bei Hochenergieanwendungen, bei denen die Sicherheit von entscheidender Bedeutung ist.

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