Lithium-Ionen-Batterien sind in fast jedem Gerät enthalten, das Sie besitzen.Von Smartphones bis hin zu Elektroautos – diese Batterien haben die Welt verändert.Dennoch weisen Lithium-Ionen-Batterien eine Reihe von Nachteilen auf, die Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) zu einer besseren Wahl machen.

Wie unterscheiden sich LiFePO4-Batterien?

Streng genommen handelt es sich bei LiFePO4-Akkus auch um Lithium-Ionen-Akkus.Es gibt verschiedene Variationen in der Chemie von Lithiumbatterien, und LiFePO4-Batterien verwenden Lithiumeisenphosphat als Kathodenmaterial (die negative Seite) und eine Graphit-Kohlenstoff-Elektrode als Anode (die positive Seite).

LiFePO4-Batterien haben die niedrigste Energiedichte aller aktuellen Lithium-Ionen-Batterietypen und sind daher für platzbeschränkte Geräte wie Smartphones nicht wünschenswert.Dieser Kompromiss bei der Energiedichte bringt jedoch einige nette Vorteile mit sich.

Die Vorteile von LiFePO4-Batterien

Einer der Hauptnachteile herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus besteht darin, dass sie nach einigen hundert Ladezyklen verschleißen.Aus diesem Grund verliert Ihr Telefon nach zwei oder drei Jahren seine maximale Kapazität.

LiFePO4-Akkus bieten in der Regel mindestens 3000 vollständige Ladezyklen, bevor sie an Kapazität verlieren.Batterien besserer Qualität können unter idealen Bedingungen mehr als 10.000 Zyklen lang laufen.Diese Akkus sind außerdem günstiger als Lithium-Ionen-Polymer-Akkus, wie sie beispielsweise in Telefonen und Laptops zu finden sind.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Lithiumbatterietyp, dem Nickel-Mangan-Kobalt-Lithium (NMC), sind LiFePO4-Batterien etwas kostengünstiger.In Kombination mit der längeren Lebensdauer von LiFePO4 sind sie deutlich günstiger als die Alternativen.

Darüber hinaus enthalten LiFePO4-Batterien weder Nickel noch Kobalt.Beide Materialien sind selten und teuer, und der Abbau dieser Materialien ist mit ökologischen und ethischen Problemen verbunden.Dies macht LiFePO4-Batterien zu einem umweltfreundlicheren Batterietyp mit weniger Materialkonflikten.

Der letzte große Vorteil dieser Batterien ist ihre vergleichbare Sicherheit im Vergleich zu anderen Lithiumbatterie-Chemikalien.Sie haben zweifellos von Bränden bei Lithiumbatterien in Geräten wie Smartphones und Balance Boards gelesen.

LiFePO4-Batterien sind von Natur aus stabiler als andere Lithium-Batterietypen.Sie sind schwerer zu entzünden, vertragen höhere Temperaturen besser und zersetzen sich nicht, wie es bei anderen Lithiumchemikalien der Fall ist.

Warum sehen wir diese Batterien jetzt?

Die Idee für LiFePO4-Batterien wurde erstmals 1996 veröffentlicht, aber erst 2003 wurden diese Batterien dank der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren wirklich realisierbar.Seitdem hat es einige Zeit gedauert, bis die Massenproduktion anlief, die Kosten wettbewerbsfähig wurden und die besten Anwendungsfälle für diese Batterien klar wurden.

Erst in den späten 2010er und frühen 2020er Jahren wurden kommerzielle Produkte, die vor allem mit der LiFePO4-Technologie ausgestattet waren, in den Regalen und auf Websites wie Amazon erhältlich.

Wann sollte man LiFePO4 in Betracht ziehen?

Aufgrund ihrer geringeren Energiedichte sind LiFePO4-Batterien keine gute Wahl für dünne und leichte tragbare Technologie.Sie werden sie also nicht auf Smartphones, Tablets oder Laptops sehen.Zumindest jetzt noch nicht.

Wenn es jedoch um Geräte geht, die man nicht mit sich herumtragen muss, ist die geringere Dichte plötzlich viel weniger wichtig.Wenn Sie eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) kaufen möchten, um Ihren Router oder Ihre Workstation bei einem Stromausfall am Laufen zu halten, ist LiFePO4 eine gute Wahl.

Tatsächlich wird LiFePO4 zunehmend zur bevorzugten Wahl für Anwendungen, bei denen Blei-Säure-Batterien, wie wir sie in Autos verwenden, traditionell die bessere Wahl sind.Dazu gehören die Speicherung von Solarenergie zu Hause oder netzgebundene Notstromversorgungen.Blei-Säure-Batterien sind schwerer, haben eine geringere Energiedichte, haben eine viel kürzere Lebensdauer, sind giftig und können wiederholte Tiefentladungen nicht ohne Leistungsverlust verkraften.

Wenn Sie solarbetriebene Geräte wie Solarbeleuchtung kaufen und die Möglichkeit haben, LiFePO4 zu verwenden, ist dies fast immer die richtige Wahl.Das Gerät kann möglicherweise jahrelang ohne Wartung betrieben werden.