20.02.2026

Die „Donut-Batterie“: Ein technologischer Paukenschlag aus Deutschland?

Könnte eine potenzielle technologische Revolution im Batteriemarkt durch eine kleine deutsche Firma ausgelöst werden? Es geht um eine neuartige Festkörperbatterie, die durch ein spezielles Siebdruckverfahren hergestellt wird und herkömmliche flüssige Lithium-Ionen-Systeme in puncto Ladegeschwindigkeit und Lebensdauer weit übertreffen soll. Der Erfolg dieser Erfindung basiert vermutlich auf einem bipolaren Zelldesign, welches dünnere Schichten und eine höhere Energiedichte ermöglicht. Es wird spekuliert, ob innovative Materialien wie natriumbasierte Anoden und organische Kathoden anstelle von Lithium zum Einsatz kommen. Die Skalierbarkeit dieses Verfahrens wird als grosser Vorteil gegenüber heutigen Gigafactories hervorgehoben, da die Produktion wesentlich platzsparender und energieeffizienter sein könnte. Trotz einer gewissen Skepsis aufgrund früherer Branchenskandale sehen die Forscher in dem jahrelangen Maschinenbau-Know-how des Unternehmens einen glaubwürdigen Hinweis auf einen technologischen Durchbruch.

Der weltweite Batteriemarkt wird heute fast vollständig von China kontrolliert; ohne chinesische Produktion fährt aktuell kaum ein Elektroauto. Doch Anfang Januar 2026 sorgte eine Nachricht auf der Technologiemesse CES in den USA für Aufsehen, die dieses Machtgefüge ins Wanken bringen könnte: Das finnische Unternehmen Donut Lab präsentierte die angeblich erste echte Festkörperbatterie der Welt. Die Leistungsdaten klingen revolutionär: Eine Energiedichte von 400 Wattstunden pro Kilogramm, eine vollständige Aufladung in nur fünf Minuten und eine Lebensdauer von 100.000 Zyklen.

Hinter dieser vermeintlich finnischen Erfindung scheint jedoch ein deutscher „Hidden Champion“ zu stecken, dessen spezialisierte Produktionstechnik den Weg für diesen Durchbruch geebnet haben könnte.

1. Der deutsche Akteur im Hintergrund.

Obwohl Donut Lab im Rampenlicht steht, deuten Internetquellen darauf hin, dass die eigentliche Zellentwicklung von einer kleinen deutschen Firma stammt. Diese Firma ist bisher weniger durch Batterien, sondern vielmehr durch ein spezielles Siebdruckverfahren für Solarzellen, eigene Druckmaschinen und die Entwicklung von Nanopasten bekannt.

Experten halten es für weitaus plausibler, dass ein etabliertes Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Maschinenbau diese Technologie über Jahre hinweg organisch entwickelt hat, als dass ein neues Startup sie innerhalb kürzester Zeit „aus der Luft zieht“. Die besagte Firma soll bereits seit mindestens 2021 an entsprechenden Lösungen arbeiten.

Produktionstechnologie: Siebdruck statt Gigafactory.

Der entscheidende technologische Hebel liegt offenbar in der Produktionstechnik. Während herkömmliche Batterien in riesigen, energieintensiven Fabriken mit hunderte Meter langen Strecken gefertigt werden, setzt das neue Verfahren auf Siebdruck:

• Druckbare Komponenten: Um dieses Verfahren zu nutzen, müssen alle Bestandteile der Zelle – Anode, Festelektrolyt-Komposit, Kathode und Stromableiter – als hochpräzise druckbare Pasten oder Tinten vorliegen.
• Vorteile der Fertigung: Das Verfahren ermöglicht es, sehr dünne Schichten und extrem kleine Strukturen definiert zu drucken. Es ist zudem skalierbar (vergleichbar mit dem Zeitungsdruck im Roll-to-Roll-Verfahren), platzsparend und potenziell lösungsmittelfrei.
• Flexibilität: Durch das Drucken lassen sich nahezu beliebige Formen und Designs realisieren, was über die klassischen Rund- oder Pouchzellen hinausgeht.

Das innovative Zelldesign: Die Bipolarbatterie.

Ein zentraler Begriff in der Diskussion um die Donut-Batterie ist der bipolare Aufbau.

Unterschied zur herkömmlichen Batterie:

In einer konventionellen Lithium-Ionen-Batterie werden Anode und Kathode auf separate Stromableiterfolien (Kupfer und Aluminium) beschichtet und der Strom zum Rand der Zelle geleitet. Bei einer Bipolarbatterie hingegen wird auf die eine Seite eines Ableiters die Kathode und auf die andere Seite die Anode aufgebracht. Dies entspricht einer Reihenschaltung innerhalb der Zelle, wodurch die Spannung addiert wird.

Vorteile des bipolaren Konzepts:

• Materialersparnis: Die Stromableiter müssen keine stabilen Trägerfolien mehr sein, sondern können im Druckverfahren ultra-dünn (im Nanometerbereich) ausgeführt werden.
• Geringerer Innenwiderstand: Da der Strom nicht mehr entlang der dünnen Folie zum Rand fliessen muss, sondern direkt durch die Schichten hindurch, vergrössert sich der Querschnitt für den Stromfluss massiv.
• Festkörper-Vorteil: In flüssigen Systemen ist die Abdichtung bipolarer Stacks extrem schwierig, da der Elektrolyt nicht zwischen den Schichten kommunizieren darf. Bei Feststoffen ist dies ein gelöstes Problem, da das Material ortsfest bleibt.

Die mysteriöse Zellchemie: Kein Lithium?

Besonders brisant ist die Behauptung, dass die Batterie kein Lithium enthalten soll. Experten spekulieren aufgrund der verfügbaren Daten über eine mögliche alternative Zusammensetzung:

• Anode: Möglicherweise natriumbasiert, unter Verwendung von Kohlenstoff oder Natrium-Titanat.
• Elektrolyt: Ein Polymer-Keramik-Hybrid, der die Stabilität der Keramik mit der Verarbeitbarkeit von Polymeren kombiniert und als Paste druckbar ist.
• Kathode: Hier könnten organische Moleküle (Chinone) zum Einsatz kommen, die in poröse Kohlenstoff- oder Graphenstrukturen eingebettet sind. Diese Materialien bieten hohe Kapazitäten, funktionieren aber in flüssigen Elektrolyten oft nicht, da sie sich dort lösen würden – ein Problem, das der Feststoffelektrolyt umgeht.

Kritische Einordnung und Vergleich mit Blackstone.

Die Geschichte weckt Erinnerungen an das sächsische Startup Blackstone Technology, das ebenfalls behauptete, Batterien per 3D-Druck herzustellen, jedoch aufgrund von Unregelmässigkeiten und Insolvenz scheiterte.

• Es gibt jedoch entscheidende Unterschiede: Während Blackstone stark finanzgetrieben war und die Technologie erst nachträglich marktreif machen wollte, scheint das nun diskutierte deutsche Unternehmen über jahrzehntelange Expertise in der Anlagentechnik zu verfügen. Dennoch bleiben Fragen offen, insbesondere bezüglich der Kühlung bei hohen Ladeströmen und der Interpretation der veröffentlichten Ladekurven, die teilweise eher an Superkondensatoren erinnern.

Sollten die Behauptungen über die „Donut-Batterie“ und das dahinterstehende deutsche Druckverfahren zutreffen, stünde die Batteriewelt vor einer Revolution. Eine sicherere, langlebigere und schneller ladende Batterie ohne Lithium-Abhängigkeit könnte die Energiewende und die Machtverhältnisse im Automobilsektor grundlegend verändern. Ob es sich tatsächlich um den finalen Durchbruch oder einen weiteren „alchemistischen“ Versuch handelt, wird die nahe Zukunft zeigen müssen.

2. Warum gelten die Leistungsdaten von Donut Lab als so revolutionär?

Die Leistungsdaten von Donut Lab werden als revolutionär angesehen, da sie in mehreren Schlüsselbereichen die Grenzen der aktuellen Batterietechnologie massiv verschieben und Werte erreichen, die bisher als kaum realisierbar galten.

Aussergewöhnliche Einordnung:

• Extreme Energiedichte: Mit 400 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) bietet die Batterie eine deutlich höhere Energiedichte als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus. Dies würde eine wesentlich höhere Reichweite bei geringerem Gewicht ermöglichen.
• Ultraschnelles Laden: Die Angabe, dass eine vollständige Aufladung von 0 auf 100 % in nur 5 Minuten möglich ist, stellt einen technologischen Quantensprung dar. Zum Vergleich: Herkömmliche E-Auto-Batterien benötigen selbst an Schnellladestationen meist deutlich länger, um auch nur 80 % zu erreichen.
• Phänomenale Lebensdauer: Eine angegebene Lebensdauer von 100.000 Zyklen ist eine „Riesenzahl“, die bisherige Standards um ein Vielfaches übertrifft. In der Praxis würde dies bedeuten, dass eine solche Batterie über Jahrzehnte hinweg funktionsfähig bliebe.
• Erste echte Festkörperbatterie: Donut Lab präsentierte das Produkt als die weltweit erste echte Festkörperbatterie. Diese Technologie gilt als „Heiliger Gral“ der Batterieforschung, da sie im Gegensatz zu flüssigen Elektrolyten nicht brennbar ist und somit eine weitaus höhere Sicherheit bietet.
• Neuartiger bipolarer Aufbau: Ein wesentlicher Teil der Revolution liegt im sogenannten Bipolar Stack. Durch diesen Aufbau fliesst der Strom nicht mehr entlang dünner Ableiterfolien zum Rand, sondern direkt durch die Schichten hindurch, was den Innenwiderstand drastisch senkt und Material (Gewicht) spart.
• Unabhängigkeit von kritischen Rohstoffen: Es gibt Hinweise darauf, dass die Batterie ohne Lithium auskommt und stattdessen auf natriumbasierte Anoden und organische Moleküle (Chinone) setzt. Dies würde die Abhängigkeit vom Weltmarktführer China, der die aktuelle Lithium-Lieferkette kontrolliert, massiv verringern.

3. Warum ist der Verzicht auf Lithium technologisch so bedeutend?

Der Verzicht auf Lithium bei der sogenannten „Donut-Batterie“ ist aus mehreren technologischen, geopolitischen und sicherheitsrelevanten Gründen von herausragender Bedeutung. In den Quellen werden hierzu folgende zentrale Punkte angeführt:

• Geopolitische Unabhängigkeit: Der weltweite Batteriemarkt wird aktuell fast vollständig von China kontrolliert; ohne chinesische Produktion fährt praktisch kaum ein Elektroauto. Eine Technologie, die ohne Lithium auskommt, könnte diese Machtverhältnisse verschieben und die Abhängigkeit von der chinesischen Lieferkette lösen.
• Erhöhte Sicherheit: Ein entscheidender Vorteil des diskutierten Konzepts ist, dass die Batterie nicht brennt. Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigen Elektrolyten bergen Brandrisiken, während die hier beschriebene Technologie als „echte Festkörperbatterie“ präsentiert wird, bei der Feststoffe ortsfest bleiben und nicht auslaufen oder kommunizieren können.
• Ermöglichung des bipolaren Designs: Die Quellen spekulieren, dass der Verzicht auf Lithium den Einsatz alternativer Zellchemien ermöglicht, die in einem kleineren Spannungsfenster arbeiten. Dies ist technologisch bedeutsam, da es den Aufbau von Bipolar-Stacks vereinfacht. In einem solchen Stack können die Zellen in Reihe geschaltet werden, was die Spannung addiert und den Einsatz von Materialien ermöglicht, die sowohl für die Anode als auch für die Kathode kompatibel sind.
• Alternative Rohstoffe: Anstelle von Lithium wird über eine natriumbasierte Anode (z. B. aus Kohlenstoff oder Natrium-Titanat) und eine Kathode auf Basis organischer Moleküle (Chinone) spekuliert. Chinone könnten hohe Kapazitäten bieten, lösen sich jedoch in flüssigen Elektrolyten auf – ein Problem, das durch den Einsatz in einer Feststoffzelle umgangen wird.
• Überlegene Leistungsdaten: Die lithiumfreie Festkörper-Technologie soll Leistungsdaten ermöglichen, die bisherige Standards weit übertreffen: eine Energiedichte von 400 Wh/kg, eine vollständige Aufladung in nur 5 Minuten und eine Lebensdauer von 100.000 Zyklen.

4. Wie unterscheidet sich die Bipolarbatterie von herkömmlichen Lithium-Ionen-Zellen?

Die Bipolarbatterie unterscheidet sich von herkömmlichen Lithium-Ionen-Zellen grundlegend durch ihren inneren Aufbau, die Art der Stromleitung und die Anforderungen an die verwendeten Materialien.

Aufbau und Anordnung der Elektroden:

• Herkömmliche Zellen: In einer konventionellen Lithium-Ionen-Batterie werden Anode und Kathode auf getrennte Stromableiterfolien (meist Kupfer für die Anode und Aluminium für die Kathode) beschichtet. Diese Folien werden oft beidseitig beschichtet und dann abwechselnd gestapelt (Anode-Kathode-Kathode-Anode), wodurch viele einzelne Zellen entstehen.
• Bipolarbatterie: Bei einem bipolaren Design wird auf einen einzigen Stromableiter auf der einen Seite die Kathode und auf der anderen Seite die Anode aufgebracht. Dies entspricht einer Reihenschaltung innerhalb der Zelle (Plus an Minus), wodurch sich die Spannungen der einzelnen Lagen addieren.

Stromfluss und Innenwiderstand:

Herkömmliche Zellen: Der Strom muss über die gesamte Fläche der Elektrode entlang der dünnen Ableiterfolie bis zum Rand der Zelle fliessen. Da die Folien nur etwa 10 Mikrometer dick sind, stellt dies einen Engpass dar, der den Widerstand erhöht.

Bipolarbatterie: Der Strom fliesst hier nicht zum Rand, sondern direkt durch den Stromableiter von einer Schicht zur nächsten. Dadurch nutzt der Strom den Querschnitt der kompletten Zelle, was den Beitrag des Stromableiters zum Innenwiderstand nahezu komplett verschwinden lässt.

Materialeffizienz und Gewicht.

In der Bipolarbatterie können die Stromableiter ultra-dünn sein (theoretisch nur wenige Nanometer), da sie nicht mehr als mechanische Trägerfolien fungieren müssen, sondern nur noch Ionen trennen und Elektronen leiten. Dies führt zu einer massiven Gewichtsersparnis und einer höheren Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen Stacks.

Elektrolyt und Abdichtung.

• Flüssig-Systeme: Bei herkömmlichen Zellen mit flüssigem Elektrolyten ist ein bipolarer Aufbau extrem schwierig, da die Elektrolyträume der verschiedenen Spannungspotenziale am Rand absolut dicht voneinander getrennt werden müssten, um Kurzschlüsse ("Kommunikation") zu vermeiden.
• Feststoff-Systeme: Für Feststoffzellen (wie die von Donut Lab) ist das bipolare Konzept wesentlich natürlicher, da der feste Elektrolyt ortsfest bleibt und nicht wegfliessen kann, was das Abdichtungsproblem im Prinzip löst.

Chemische Kompatibilität.

Während herkömmliche Zellen unterschiedliche Metalle (Aluminium/Kupfer) nutzen, benötigt eine Bipolarzelle einen Stromableiter, der chemisch sowohl mit der Anode als auch mit der Kathode kompatibel ist. Dies erfordert oft eine spezielle Zellchemie, die in einem kleineren Spannungsfenster arbeitet, damit der gemeinsame Ableiter nicht korrodiert oder oxidiert.

5. Welche Rolle spielt das spezielle Siebdruckverfahren bei der Batterieherstellung?

Das spezielle Siebdruckverfahren spielt eine zentrale Rolle für den technologischen Durchbruch der beschriebenen Batterie, da es als neuartige Produktionstechnik Ansätze ermöglicht, die mit herkömmlichen Verfahren bisher nicht realisierbar waren.

Entscheidende Funktionen und Vorteile dieses Verfahrens:

• Druckbarkeit aller Komponenten: Damit das Verfahren funktioniert, müssen sämtliche Bestandteile der Batteriezelle – also Anode, Festelektrolyt-Komposit, Kathode und sogar der Stromableiter – als hochpräzise druckbare Pasten oder Tinten (Nanopasten) vorliegen.
• Präzision und Schichtdicke: Die Technik erlaubt es, extrem definierte, kleine Strukturen und sehr dünne Schichten zu drucken. Dies ist besonders bei den Stromableitern wichtig, die im Druckverfahren theoretisch nur noch wenige Nanometer dick sein müssen, da sie nicht mehr als mechanische Trägerfolien fungieren, sondern nur noch die elektrische Leitung übernehmen.
• Ermöglichung des Bipolar-Designs: Das Siebdruckverfahren ist der technologische Wegbereiter für den sogenannten Bipolar Stack. Da Feststoffe ortsfest gedruckt werden können und nicht wie Flüssigkeiten „kommunizieren“, lassen sich Schichten direkt übereinander stapeln, was den Innenwiderstand massiv senkt und Material einspart.
• Hohe Skalierbarkeit und Effizienz: Im Gegensatz zu den riesigen, energieintensiven Produktionsstrassen herkömmlicher Gigafactories ist das Druckverfahren (vergleichbar mit dem Zeitungsdruck) hochgradig skalierbar und potenziell platz- und ressourcensparend. Zudem könnte die Produktion weitgehend lösungsmittelfrei erfolgen.
• Designflexibilität: Durch das Drucken ist die Fertigung nicht auf klassische Formen wie Rundzellen angewiesen; es lassen sich nahezu beliebige Formen und Designs umsetzen.

6. Welche Rolle spielt die deutsche Siebdruck-Expertise bei diesem Durchbruch?

Die deutsche Siebdruck-Expertise spielt eine entscheidende Rolle bei diesem technologischen Durchbruch, da sie als eigentlicher Wegbereiter für die Realisierung der neuen Batterietechnologie gilt. Während das finnische Unternehmen Donut Lab öffentlich im Rampenlicht steht, deuten Internetquellen darauf hin, dass die Zellentwicklung tatsächlich auf einen deutschen „Hidden Champion“ zurückgeht, der über jahrzehntelange Erfahrung im Maschinenbau und in der Drucktechnik verfügt.

Bedeutung dieser Expertise.

Ermöglichung neuer Ansätze - die jahrelange Weiterentwicklung einer speziellen Produktionstechnik hat Ansätze ermöglicht, die zuvor technologisch nicht umsetzbar waren. Im Gegensatz zu einem schnellen Startup-Erfolg handelt es sich hier um eine organische Entwicklung, die auf über zehn Jahren Erfahrung mit Siebdruckverfahren für Solarzellen und Solarheizungen basiert:

• Präzision im Nanobereich: Der Kern der Innovation liegt in der Fähigkeit, alle Komponenten der Zelle (Anode, Kathode, Festelektrolyt-Komposit und Stromableiter) als hochpräzise Nanopasten oder Tinten zu drucken. Dies erlaubt die Herstellung extrem definierter, kleiner Strukturen und ultra-dünner Schichten.
• Realisierung des Bipolar-Designs: Die Drucktechnik ist der Schlüssel zum sogenannten Bipolar Stack. Da die Stromableiter in diesem Verfahren nicht mehr als stabile Trägerfolien fungieren müssen, können sie theoretisch nur noch wenige Nanometer dick gedruckt werden. Dies spart massiv Material und Gewicht, während der Strom direkt durch die Schichten fliessen kann, was den Innenwiderstand drastisch senkt.
• Überlegene Skalierbarkeit und Effizienz: Das Verfahren wird als hochgradig skalierbar beschrieben, vergleichbar mit dem „Zeitungsdruck“ (Roll-to-Roll). Im Vergleich zu herkömmlichen, hunderte Meter langen und energieintensiven Produktionsstrecken in Gigafactories spart das Siebdruckverfahren massiv Energie, Platz, Zeit und Ressourcen. Zudem ist die Produktion potenziell komplett lösungsmittelfrei.
• Abgrenzung zu bisherigen Versuchen: Im Vergleich zu gescheiterten Ansätzen wie dem 3D-Druck (z. B. Blackstone Technology) gilt der Siebdruck als potenziell günstiger und noch skalierbarer, da er „in die Fläche“ druckt und auf einer bereits ausgereiften Anlagentechnik basiert.

7. Wie unterscheidet sich das Druckverfahren von herkömmlichen Giga-Factories?

Das beschriebene Siebdruckverfahren stellt einen radikalen prozesstechnischen Gegenentwurf zur Fertigung in herkömmlichen Gigafactories dar. Während die klassische Batterieproduktion auf jahrzehntealten industriellen Standards basiert, ermöglicht die Drucktechnik neue Zellarchitekturen bei deutlich reduziertem Ressourcenverbrauch.

Räumliche Dimension und Energieeffizienz.

Herkömmliche Gigafactories zeichnen sich durch hunderte Meter lange Produktionsstrecken aus, die zudem als unglaublich energieintensiv gelten. Im Gegensatz dazu ist das Druckverfahren deutlich platzsparender. Es spart massiv Zeit und Ressourcen ein, da der Prozess wesentlich kompakter gestaltet werden kann.

Skalierbarkeit und Geschwindigkeit.

Die Skalierbarkeit des Siebdrucks wird als unproblematisch eingestuft und mit dem „Drucken von Zeitungen“ verglichen:

• Roll-to-Roll-Verfahren: Die Technik ermöglicht es, im Roll-to-Roll-Verfahren auf Trägerfolien zu drucken, was eine sehr schnelle und kostengünstige Massenproduktion erlaubt.
• Flächiger Druck: Im Vergleich zu anderen Ansätzen wie dem 3D-Druck (z. B. bei Blackstone Technology) ist der Siebdruck potenziell noch spannender, da er „in die Fläche“ druckt und nicht einen kompletten 3D-Stack Schicht für Schicht aufbauen muss.

Einsatz von Chemikalien und Lösungsmitteln.

Ein massiver technologischer Unterschied liegt im Umgang mit Lösungsmitteln:

• Gigafactories: Benötigen für die Beschichtung der Elektroden grosse Mengen an Lösungsmitteln.
• Druckverfahren: Die hier genutzten Nanopasten oder Tinten kommen tendenziell komplett lösungsmittelfrei aus oder benötigen nur minimale Anteile. Dies vereinfacht die Trocknungsprozesse und verbessert die Umweltbilanz.

Präzision und Materialeinsatz.

Das Druckverfahren erlaubt eine Präzision, die über herkömmliche Beschichtungsverfahren hinausgeht:

• Ultra-dünne Schichten: Es können extrem definierte, kleine Strukturen und sehr dünne Schichten gedruckt werden.
• Minimierung der Stromableiter: Während konventionelle Zellen stabile (ca. 10 Mikrometer dicke) Metallfolien als Träger benötigen, können die Stromableiter beim Drucken theoretisch auf wenige Nanometer Dicke reduziert werden, da sie keine mechanische Haltefunktion mehr erfüllen müssen. Das spart massiv Gewicht und Material.

Integration der Komponenten.

In einer Gigafactory werden Anoden und Kathoden meist separat gefertigt und später mechanisch zusammengefügt. Das Druckverfahren hingegen zielt darauf ab, dass alle Komponenten (Anode, Festelektrolyt, Kathode und Stromableiter) als druckbare Pasten vorliegen und so direkt übereinander aufgebracht werden können. Dies ist die technologische Voraussetzung für den Bipolar-Stack, bei dem die Zellen direkt innerhalb eines Stacks in Reihe geschaltet werden, was bei flüssigen Elektrolyten in herkömmlicher Fertigung kaum prozesssicher umsetzbar ist.

8. Wie unterscheidet sich das Druckverfahren vom Blackstone-Ansatz?

Obwohl beide Ansätze auf den ersten Blick Ähnlichkeiten aufweisen, unterscheidet sich das bei der „Donut-Batterie“ vermutete Verfahren des deutschen Spezialisten grundlegend von der Strategie des gescheiterten sächsischen Startups Blackstone Technology. Die Unterschiede liegen sowohl in der physikalischen Drucktechnik als auch in der Entstehungsgeschichte und der industriellen Skalierbarkeit.

3D-Druck vs. Siebdruck (Fläche vs. Volumen).

Der entscheidende technologische Unterschied liegt in der Art des Druckvorgangs:

• Blackstone Technology setzte auf den 3D-Druck von Batterien. Das Ziel war es hierbei, einen kompletten Zell-Stack Schicht für Schicht dreidimensional aufzubauen.
• Das Verfahren der neuen deutschen Firma basiert hingegen auf dem Siebdruck. Im Gegensatz zum 3D-Druck wird hierbei „in die Fläche“ gedruckt. Dies gilt als potenziell noch spannender, günstiger und skalierbarer, da man nicht den gesamten Stack in einem komplexen 3D-Verfahren aufbauen muss, sondern einzelne Schichten extrem schnell fertigen kann.

Skalierbarkeit und industrielle Reife.

In den Quellen wird das Siebdruckverfahren als deutlich industrietauglicher für die Massenproduktion beschrieben:

• Das Siebdruckverfahren ermöglicht eine Roll-to-Roll-Produktion auf Trägerfolien, was mit dem Drucken von Zeitungen vergleicht werden kann. Dies verspricht eine sehr hohe Fertigungsgeschwindigkeit bei geringen Kosten.
• Das Verfahren ermöglicht es, ultra-dünne Schichten (bis in den Nanometerbereich) und sehr definierte Strukturen zu drucken, was für die Realisierung von Bipolar-Stacks essenziell ist.

Organische Entwicklung vs. Finanzgetriebener Ansatz.

Ein wesentlicher Unterschied liegt in der Herkunft der Technologie:

Blackstone wird in den Quellen als primär finanzgetriebenes Unternehmen beschrieben, das erst die Finanzierung sicherte und dann versuchte, die Technologie zum Laufen zu bringen, was letztlich scheiterte.

Die Firma hinter der Donut-Batterie wird als „German Hidden Champion“ aus dem Maschinenbau eingeordnet. Sie verfügt über 10 bis 20 Jahre Erfahrung in der Drucktechnik (z. B. aus der Solarzellen-Produktion) und hat die Technologie über Jahre hinweg organisch entwickelt. Dokumente belegen, dass an diesem Ansatz bereits seit mindestens 2021 gearbeitet wurde.

Fertigungsstrategie.

Während Blackstone den Anspruch hatte, die Zellen direkt als 3D-Objekt zu drucken, scheint der neue Ansatz flexibler zu sein: Es werden einzelne Blätter (Sheets) gedruckt, die anschliessend zu einem kompakten Bipolar-Stack gestapelt werden. Dies vermeidet die hohen Kosten einer voll-integrierten 3D-Multilayer-Drucktechnik, während die Vorteile der Materialersparnis und des geringen Innenwiderstands erhalten bleiben.

9. Was sind die grössten Vorteile und Risiken der Bipolarbatterie?

Der Aufbau einer Bipolarbatterie unterscheidet sich grundlegend von konventionellen Lithium-Ionen-Zellen, da hier die Anode und die Kathode auf die gegenüberliegenden Seiten eines einzigen Stromableiters aufgebracht werden. Dieses Design bietet laut den Quellen sowohl bahnbrechende Möglichkeiten als auch erhebliche technische Hürden.

Vorteile der Bipolarbatterie:

• Massive Gewichtsersparnis: In einer Bipolarbatterie müssen die Stromableiter nicht mehr als dicke Trägerfolien fungieren. Wenn sie beispielsweise durch Druckverfahren hergestellt werden, können sie ultra-dünn sein – theoretisch nur wenige Nanometer. Dies ermöglicht eine deutliche Reduzierung des Materialeinsatzes und damit des Gesamtgewichts.
• Geringerer Innenwiderstand: Bei herkömmlichen Akkus stellt der Stromableiter eine Engstelle dar, da der Strom entlang der dünnen Folie zum Rand fliessen muss. Im Bipolardesign fliesst der Strom direkt durch den Ableiter hindurch. Dadurch nutzt er den Querschnitt der kompletten Zelle, wodurch der Widerstandsbeitrag des Ableiters nahezu verschwindet.
• Höhere Zellspannungen: Da die einzelnen Schichten wie Mignonzellen in Reihe geschaltet sind (Plus an Minus), addieren sich die Spannungen der einzelnen Lagen innerhalb eines Stacks. Dies erlaubt es, auch mit einer Zellchemie zu arbeiten, die für sich genommen eine niedrigere Spannung hat.
• Ideale Kombination mit Feststoffen: Während der Aufbau bei flüssigen Elektrolyten extrem schwierig ist, gilt er für Feststoffzellen als natürliches Konzept, da der Elektrolyt ortsfest bleibt und nicht zwischen den Schichten „kommunizieren“ oder auslaufen kann.

Risiken und Herausforderungen.

• Chemische Inkompatibilität: Die grösste Herausforderung ist die Suche nach einem Stromableiter, der sowohl mit der Anode als auch mit der Kathode chemisch verträglich ist. Herkömmlich werden Kupfer (Anode) und Aluminium (Kathode) genutzt, da diese jeweils auf der anderen Seite nicht stabil sind. Ein gemeinsames Material zu finden, das bei beiden Potenzialen nicht korrodiert oder oxidiert, ist „nicht trivial“.
• Komplexität der Abdichtung: Insbesondere bei Systemen mit flüssigen Anteilen ist es extrem schwierig, die Ränder so abzudichten, dass die Elektrolyträume der verschiedenen Spannungspotenziale strikt getrennt bleiben.
• Herausforderung bei der Kühlung: Durch das Stapeln vieler Lagen in einem kompakten Block entsteht die Frage, wie die Wärme effizient abgeführt werden kann. Eine indirekte Kühlung über grosse Entfernungen zum Rand der Zelle könnte bei hohen Leistungen zu thermischen Problemen führen.
• Mangelnde Marktreife: Aufgrund dieser Inkompatibilitätsprobleme sind Bipolarbatterien in der Lithium-Ionen-Welt bisher kaum kommerziell verfügbar.

10. Wie beeinflussen organische Moleküle die Sicherheit von Festkörperbatterien?

Die Verwendung organischer Moleküle, insbesondere sogenannter Chinone, spielt eine wesentliche Rolle für das Sicherheitskonzept und die technologische Realisierbarkeit der diskutierten Festkörperbatterie. Laut den Quellen beeinflussen sie die Sicherheit und Stabilität auf folgende Weise:

• Verhinderung von Bränden: Eines der zentralen Versprechen der neuen Technologie ist, dass die Batterie nicht mehr brennt. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, deren flüssige Elektrolyte hochgradig brennbar sind.
• Stationarität im Festkörper: Ein Hauptproblem organischer Moleküle wie Chinonen in herkömmlichen Batterien ist, dass sie sich in flüssigen Elektrolyten auflösen würden. In einer Festkörperbatterie hingegen bleiben diese Stoffe ortsfest (stationär), da der feste Elektrolyt nicht fliessen kann. Dies verhindert chemische Instabilitäten und Kurzschlüsse, die bei flüssigen Systemen durch „kommunizierende“ Elektrolyträume entstehen könnten.
• Einsatz weniger reaktiver Materialien: Es wird vermutet, dass bei diesem speziellen Druckverfahren tendenziell weniger reaktive Materialien zum Einsatz kommen. Dies unterstützt das Ziel, eine Batterie zu schaffen, die auch bei mechanischer Beschädigung oder thermischer Belastung stabil bleibt.
• Strukturelle Einbettung: Um die Leistungsfähigkeit und Sicherheit zu erhöhen, werden die organischen Moleküle in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen eingebettet. Diese Strukturen stabilisieren die Moleküle und ermöglichen eine effiziente Energieübertragung, ohne die strukturelle Integrität der Zelle zu gefährden.
• Vermeidung gefährlicher Stoffe: In den Quellen wird spekuliert, dass die Batterie ohne Lithium auskommt. Der Verzicht auf hochreaktives Lithiummetall (zugunsten von beispielsweise Natrium-Titanat oder organischen Kathoden) zahlt direkt auf das Sicherheitsversprechen ein, da die typischen Risiken von Lithium-Dendriten oder heftigen Reaktionen mit Feuchtigkeit minimiert werden.

11. Wie wahrscheinlich ist die Nutzung von organischen Chinonen in Kathoden?

Die Nutzung von organischen Chinonen in den Kathoden der sogenannten „Donut-Batterie“ wird in den Quellen als eine sehr plausible, wenn auch spekulative Möglichkeit angesehen, um die aussergewöhnlichen Leistungsdaten zu erklären.

Es gibt mehrere Gründe, warum dieser Ansatz technologisch schlüssig erscheint:

• Vorteil im Feststoffsystem: In herkömmlichen flüssigen Elektrolyten funktionieren Chinone nicht, da sie sich darin einfach auflösen würden. In einer Festkörperbatterie hingegen bleiben die Stoffe ortsfest, was den Einsatz dieser organischen Moleküle erst ermöglicht.
• Hohe Kapazität: Chinone können Kapazitäten im Bereich von 100 bis zu mehreren 100 Milliamperestunden pro Gramm bieten. Dies würde die hohen Energiedichteversprechen von 400 Wh/kg unterstützen.
• Erklärung der Ladekurven: Ein auffälliges Merkmal der bisher bekannten Daten sind Ladekurven, die eher an Superkondensatoren als an klassische Batterien erinnern. Chinone besitzen sogenannte pseudokapazitive Eigenschaften, was genau dieses Verhalten erklären könnte.
• Synergie mit der Produktionstechnik: Die Einbettung von Chinonen in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen passt exakt zum Kern-Know-how der mutmasslich hinter der Entwicklung stehenden deutschen Firma. Diese ist auf Nanopasten und spezialisierte Siebdruckverfahren spezialisiert, mit denen solche komplexen Strukturen realisiert werden können.

12. Was sind Chinone und warum eignen sie sich für diese Batterie?

Chinone sind organische Moleküle, die in der Batterieforschung als vielversprechendes Material für die Kathode (den Pluspol) gelten. In der aktuellen Diskussion um die sogenannte „Donut-Batterie“ spielen sie eine Schlüsselrolle, da sie eine wissenschaftliche Erklärung für die aussergewöhnlichen Leistungsdaten liefern könnten. Hier sind die Gründe, warum sie sich spezifisch für diese neue Batterietechnologie eignen:

• Stationarität im Festkörper: Der wichtigste technologische Vorteil ist, dass Chinone in herkömmlichen Batterien mit flüssigen Elektrolyten kaum nutzbar sind, da sie sich darin einfach auflösen würden. In einer Festkörperbatterie (Solid-State) bleibt das Material jedoch ortsfest, was den Einsatz dieser organischen Moleküle erst praxistauglich macht.
• Hohe Kapazität: Chinone bieten sehr hohe theoretische Kapazitäten im Bereich von 100 bis einige 100 Milliamperestunden pro Gramm. Dies ist eine Grundvoraussetzung, um die beworbene Energiedichte von 400 Wh/kg zu erreichen.
• Synergie mit Siebdruck und Nanopasten: Die mutmasslich hinter der Entwicklung stehende deutsche Firma ist ein Spezialist für Siebdruckverfahren und Nanopasten. Chinone lassen sich hervorragend in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen einbetten – genau die Art von Materialarchitektur, auf die das Unternehmen seit über zehn Jahren spezialisiert ist.
• Erklärung der Ladekurven: Chinone besitzen sogenannte pseudokapazitive Eigenschaften. Dies würde erklären, warum die veröffentlichten Ladekurven der Donut-Batterie eher an Superkondensatoren als an klassische Batterien erinnern und extrem kurze Ladezeiten von nur 5 Minuten ermöglichen könnten.
• Bipolarer Aufbau: Da Chinone oft in einem kleineren Spannungsfenster arbeiten, erleichtern sie chemisch den Bau von Bipolar-Stacks. Bei diesem Design müssen Stromableiter gefunden werden, die sowohl mit der Anode als auch mit der Kathode kompatibel sind; eine moderatere Zellspannung verringert das Risiko von Korrosion oder Oxidation am gemeinsamen Ableiter.

13. Welche Vorteile bieten Chinone in einer Feststoffbatterie?

Die Verwendung von Chinonen (organischen Molekülen) als Kathodenmaterial bietet in einer Feststoffbatterie spezifische technologische Vorteile, die mit herkömmlichen flüssigen Systemen kaum realisierbar sind:

• Stationarität im Festkörper: Der entscheidende Vorteil ist, dass Chinone in flüssigen Elektrolyten normalerweise nicht funktionieren, da sie sich darin einfach auflösen würden. In einer Feststoffbatterie hingegen bleibt das Material ortsfest (stationär), da der feste Elektrolyt nicht fliessen kann, was den Einsatz dieser organischen Moleküle erst ermöglicht.
• Hohe Kapazität: Chinone bieten sehr attraktive theoretische Kapazitäten im Bereich von 100 bis zu einigen 100 Milliamperestunden pro Gramm. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung, um die im Zusammenhang mit der Donut-Batterie genannten hohen Energiedichten zu erreichen.
• Ultraschnelles Laden durch Pseudokapazität: Chinone weisen sogenannte pseudokapazitive Eigenschaften auf. Dies bedeutet, dass sie sich beim Laden eher wie Superkondensatoren als wie klassische Batterien verhalten, was die extrem kurzen Ladezeiten (beispielsweise 100 % in 5 Minuten) erklären könnte.
• Kompatibilität mit Bipolar-Designs: Da Chinone oft in einem kleineren Spannungsfenster arbeiten, erleichtern sie den Aufbau von Bipolar-Stacks. Bei diesem Design müssen Stromableiter gefunden werden, die chemisch sowohl mit der Anode als auch mit der Kathode verträglich sind; eine moderatere Zellspannung verringert das Risiko von Korrosion oder Oxidation am gemeinsamen Ableite,.
• Synergie mit spezialisierter Fertigung: Chinone lassen sich hervorragend in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen einbetten. Dies passt exakt zum Kern-Know-how der mutmasslich hinter der Entwicklung stehenden deutschen Firma, die auf Nanopasten und spezialisierte Siebdruckverfahren spezialisiert ist.

14. Was sind die grössten Risiken bei Chinon-basierten Kathoden?

Basierend auf den Quellen lassen sich die Risiken und Herausforderungen bei der Verwendung von Chinon-basierten Kathoden in mehrere technische und wissenschaftliche Kategorien unterteilen. Obwohl sie als Schlüsselkomponente für die „Wunderbatterie“ gelten, gibt es erhebliche Bedenken:

• Instabilität in flüssigen Systemen: Das grösste bekannte Risiko und der Grund, warum Chinone bisher kaum kommerziell genutzt wurden, ist ihre Löslichkeit. In herkömmlichen Batterien mit flüssigen Elektrolyten würden sich die organischen Chinon-Moleküle einfach auflösen, wodurch die Zelle ihre Funktionsfähigkeit verliert. Ihr Einsatz setzt zwingend eine Feststoffbatterie voraus, in der die Moleküle ortsfest bleiben.
• Abweichendes Ladeverhalten (Pseudokapazität): Ein Risiko für die Anwendung in klassischen Batteriesystemen ist das ungewöhnliche Verhalten der Chinone. Sie besitzen pseudokapazitive Eigenschaften, was bedeutet, dass ihre Ladekurven eher denen von Superkondensatoren als denen von typischen Batterien ähneln. Dies bereitet Experten „Bauchschmerzen“, da noch unklar ist, wie verlässlich sie als Energiespeicher im Vergleich zu etablierten Chemien agieren.
• Komplexität der Einbettung: Um eine effiziente Energieübertragung zu gewährleisten, müssen Chinone in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen eingebettet werden. Diese präzise funktionale Kopplung auf Nano-Ebene ist technologisch anspruchsvoll und erfordert spezialisierte Produktionsverfahren wie den im Podcast diskutierten Siebdruck.
• Chemische Inkompatibilität im Bipolar-Stack: Da Chinone oft in einem kleineren Spannungsfenster arbeiten, werden sie häufig in Bipolar-Stacks eingesetzt, um die Gesamtspannung zu erhöhen. Hier besteht das Risiko, einen gemeinsamen Stromableiter zu finden, der sowohl gegenüber der Chinon-Kathode als auch der Anode chemisch stabil ist, ohne zu korrodieren oder zu oxidieren.
• Mangelnde Datenvertrauenswürdigkeit: Da die bisherigen Informationen zu diesen Kathoden oft aus Leaks oder Veröffentlichungen stammen, deren Testparameter (z. B. zufällig gewählte Ströme) Experten zweifeln lassen, besteht ein allgemeines Risiko, dass die Technologie noch nicht so marktreif oder stabil ist, wie es die „Wunderwerte“ suggerieren.

15. Ist eine Chinon-Kathode für den Massenmarkt wirtschaftlich rentabel?

Basierend auf den Quellen lässt sich die wirtschaftliche Rentabilität einer Chinon-Kathode für den Massenmarkt als potenziell sehr hoch, aber zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abschliessend bewiesen einordnen.  

Wie könnte die organische Festkörperbatterie mit einer Chinon-Kathode aussehen?

Kosteneffiziente Produktionstechnik.

Der entscheidende Faktor für die wirtschaftliche Rentabilität ist das angewendete Siebdruckverfahren. Laut den Quellen ist dieses Verfahren hochgradig skalierbar und wird mit dem „Drucken von Zeitungen“ verglichen. Im Gegensatz zu den extrem teuren und energieintensiven Gigafactories mit hunderte Meter langen Strecken spart das Druckverfahren massiv Platz, Zeit, Energie und Ressourcen. Da die Technik potenziell lösungsmittelfrei arbeitet, entfallen zudem kostspielige Trocknungs- und Rückgewinnungsprozesse.

Günstige und verfügbare Materialien.

Chinone sind organische Moleküle, was sie grundsätzlich von teuren und geopolitisch kritischen Metallen wie Kobalt oder Nickel unterscheidet. Ein massiver wirtschaftlicher Vorteil wäre zudem der Verzicht auf Lithium, wodurch die Abhängigkeit vom Weltmarktführer China, der die derzeitigen Lieferketten kontrolliert, entfiele.

Synergieeffekte durch den Bipolar-Stack.

Die Chinon-Kathode ermöglicht in Kombination mit der Feststofftechnologie ein bipolares Zelldesign. Da hierbei der Strom direkt durch die Schichten fliesst, können die Stromableiter theoretisch auf wenige Nanometer Dicke reduziert werden. Dies führt zu einer erheblichen Material- und Gewichtsersparnis pro Kilowattstunde, was die Kosten pro Zelle weiter senken könnte.

Bestehende industrielle Expertise.

Hinter der Technologie steht offenbar ein deutscher „Hidden Champion“ mit über zehn Jahren Erfahrung im Bereich Siebdruckmaschinen für Solarzellen. Dies spricht für eine organisch entwickelte Produktionstechnologie, die bereits industriell erprobt ist und nicht wie bei früheren Startups (z. B. Blackstone) rein finanzgetrieben aus der Luft gegriffen wurde.

Wirtschaftliche Risiken und Unwägbarkeiten.

Trotz der Vorteile gibt es Faktoren, die die Rentabilität im Massenmarkt einschränken könnten:

• Vertrauenswürdigkeit der Daten: Die Experten in den Quellen bezeichnen die bisherigen Leistungsdaten als „nicht vertrauenswürdig“ und teilweise „alchemistisch“.
• Technisches Verhalten: Das pseudokapazitive Verhalten der Chinone (ähnlich wie Superkondensatoren) verursacht bei Fachleuten „Bauchschmerzen“, da noch unklar ist, wie sich dies in Standard-Batteriesystemen für den Massenmarkt bewährt.
• Temperaturstabilität: Es ist noch unklar, wie wirtschaftlich rentabel das System bei extremen Bedingungen (z. B. -30 °C) arbeitet, da die bisherigen Leitfähigkeitsberichte hier noch Fragen offenlassen.

16. Könnten Chinone die Zukunft für nachhaltige Kathodenmaterialien sein?

Chinone gelten als vielversprechende Kandidaten für die Zukunft nachhaltiger Kathodenmaterialien, insbesondere im Kontext der neu diskutierten Festkörperbatterien. Da sie als organische Moleküle fungieren, könnten sie herkömmliche, oft problematische Metalle in Batterien ersetzen und so die Abhängigkeit von globalen Lieferketten, insbesondere der Dominanz Chinas auf dem Batteriemarkt, verringern.

Warum Chinone technologisch und ökologisch so bedeutend sind:

Nachhaltigkeit und Rohstoffunabhängigkeit: Als organische Materialien bieten Chinone das Potenzial, Batterien ohne Lithium und andere kritische Metalle wie Kobalt oder Nickel herzustellen. Dies würde nicht nur die Umweltbelastung durch den Bergbau reduzieren, sondern auch die geopolitische Abhängigkeit von Ländern wie China lösen, die derzeit den Markt kontrollieren:

• Durchbruch durch Festkörpertechnologie: In der Vergangenheit scheiterten Chinone oft daran, dass sie sich in flüssigen Elektrolyten einfach auflösten. In einer Festkörperbatterie hingegen bleiben diese Moleküle ortsfest (stationär), da der feste Elektrolyt nicht fliesst. Dies macht ihren Einsatz in der Praxis erst möglich.
• Hohe Leistungsfähigkeit: Chinone können hohe theoretische Kapazitäten im Bereich von 100 bis zu mehreren 100 Milliamperestunden pro Gramm bieten. Zudem weisen sie pseudokapazitive Eigenschaften auf, was die extrem kurzen Ladezeiten (z. B. eine vollständige Aufladung in 5 Minuten) erklären könnte, da sie sich beim Laden ähnlich wie Superkondensatoren verhalten.
• Synergie mit innovativen Fertigungsverfahren: Experten vermuten, dass Chinone ideal in poröse Kohlenstoffgerüste oder Graphenstrukturen eingebettet werden können. Dies passt exakt zur Expertise deutscher Spezialfirmen, die Nanopasten im Siebdruckverfahren verarbeiten, um sehr definierte und dünne Schichten zu drucken.
• Sicherheit: In Kombination mit Feststoffelektrolyten tragen Chinone zu einem Batteriesystem bei, das nicht brennt und somit deutlich sicherer ist als herkömmliche Lithium-Ionen-Zellen.
• Herausforderungen und Risiken: Trotz des Potenzials gibt es noch Unsicherheiten. Experten betonen, dass die bisherigen Leistungsdaten der „Donut-Batterie“ noch nicht vollumfänglich vertrauenswürdig sind und teilweise „alchemistisch“ wirken. Zudem verursachen die untypischen Ladekurven der Chinone bei Fachleuten noch „Bauchschmerzen“, da ihr Verhalten in Standard-Batteriesystemen noch genauer erforscht werden muss.

17. Welche Materialien kämen für den Stromableiter infrage?

Für die Auswahl der Materialien des Stromableiters in der diskutierten „Donut-Batterie“ gibt es aufgrund des speziellen bipolaren Zelldesigns und des Siebdruckverfahrens besondere Anforderungen und Hinweise:

• Problematik konventioneller Materialien: In herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien werden Aluminium (für die Kathodenseite) und Kupfer (für die Anodenseite) verwendet, da sie unterschiedliche chemische Kompatibilitäten aufweisen müssen. Kupfer ist auf der Kathodenseite nicht stabil, und Aluminium funktioniert nicht auf der Anodenseite.
• Herausforderung des Bipolar-Stacks: Bei einer Bipolarbatterie wird die Kathode auf die eine und die Anode auf die andere Seite desselben Stromableiters aufgebracht. Die Suche nach einem Material, das gegenüber beiden Seiten chemisch stabil ist, gilt als „nicht trivial“.
• Zellchemie als Schlüssel: Um einen gemeinsamen Stromableiter nutzen zu können, ist vermutlich eine Zellchemie mit einem kleineren Spannungsfenster erforderlich. Dies reduziert die oxidative Belastung an der Kathode und die reduktive Belastung an der Anode, was die Materialauswahl für den Ableiter erleichtert.
• Druckbare Nanopasten: Ein entscheidender Hinweis ist, dass der Stromableiter – wie alle anderen Komponenten auch – als druckbare Paste oder Tinte vorliegen muss. Dies ermöglicht es, den Ableiter in extrem dünnen Schichten im Nanometerbereich aufzutragen.
• Potenzielle Materialkandidaten:
• • Es wird spekuliert, dass Partner im Umfeld der Entwicklung Titanatfilme liefern könnten, was auf eine Verwendung von Titanaten im Schichtaufbau hindeutet.
  • Da die Zellchemie als stark kohlenstoffbasiert vermutet wird (unter Verwendung von Graphenstrukturen oder porösen Kohlenstoffgerüsten), könnten auch modifizierte Kohlenstoffschichten eine Rolle bei der Stromleitung spielen.

18. Wie sieht die Kühlung bei diesem kompakten Stack aus?

Die Kühlung eines kompakten Bipolar-Stacks stellt laut den Quellen eine bekannte Herausforderung dar, für die es jedoch technologische Erklärungsansätze gibt.

Ein wesentlicher Vorteil des bipolaren Aufbaus ist zunächst, dass der Beitrag des Stromableiters zum Innenwiderstand fast vollständig verschwindet. Da der Strom nicht mehr entlang einer dünnen Folie zum Rand fliessen muss, sondern den gesamten Querschnitt der Zelle nutzt, verringert sich der Widerstand massiv, was grundsätzlich weniger Abwärme in diesem Bereich erzeugt.

Hinsichtlich der Wärmeabfuhr sind folgende Punkte wichtig:

• Vergleich mit bestehenden Systemen: auch aktuelle Batterien, wie etwa die Blade-Batterie, werden relativ indirekt gekühlt. Dabei sind Teile der Zelle oft mehrere Zentimeter von der Kühlquelle entfernt.
• Wärmeleitfähigkeit der Zellchemie: Es wird spekuliert, dass eine kohlenstoffbasierte Zellchemie oder ein integriertes Kohlenstoffgerüst der Zelle eine gute Wärmeleitfähigkeit verleihen könnte. Dies würde es ermöglichen, entstehende Wärme effizient von innen nach aussen an die Kühlflächen abzuführen.
• Materialeigenschaften: Da die vermutete Zellchemie unter anderem auf einem porösen Kohlenstoffträgergerüst (für die Chinon-Kathode) basiert, könnte diese Struktur die thermische Leitfähigkeit des gesamten Stacks unterstützen.

Die Kühlung ist zwar eine reale Herausforderung („Kühlungsherausforderung“), könnte aber durch die hohe Eigenleitfähigkeit der kohlenstoffhaltigen Materialien und das effiziente Zelldesign gelöst werden.

19. Welche Risiken bestehen bei der Kühlung dieser kompakten Batteriestacks?

Die Kühlung kompakter Batteriestacks, insbesondere bei dem diskutierten bipolaren Design, bringt spezifische technologische Herausforderungen und Risiken mit sich. Da die Zellen in einem Bipolar-Stack extrem dicht übereinander geschichtet sind, ergeben sich folgende Problemfelder:

• Indirekte Kühlung über Distanzen: Bei kompakten Bauformen wie der „Blade-Batterie“ oder eben diesen Stacks erfolgt die Kühlung oft nur von einer Seite (oben oder unten). Das Risiko besteht darin, dass Teile der Zelle mehrere Zentimeter von der eigentlichen Kühlquelle entfernt sind. Dies kann zu einer ungleichmässigen Temperaturverteilung führen.
• Unbekannter Innenwiderstand der Zellchemie: Ein wesentliches Risiko ist, dass die genaue Zellchemie der „Donut-Batterie“ bisher nicht öffentlich bekannt ist. Da der Grad der Wärmeentwicklung massiv vom Innenwiderstand der Chemie abhängt, bleibt unklar, wie viel Hitze im Inneren des Stacks bei Belastung tatsächlich entsteht.
• Thermische Belastung durch Schnellladen: Die revolutionäre Angabe, die Batterie in nur fünf Minuten vollständig aufzuladen, impliziert extrem hohe Ströme. Selbst bei einem verringerten Widerstand durch das bipolare Design erzeugt eine solch schnelle Energiezufuhr in einem kompakten Gehäuse eine enorme thermische Last, die effizient abgeführt werden muss.
• Abhängigkeit von der Wärmeleitfähigkeit der Materialien: Die Sicherheit des Stacks hängt davon ab, wie gut die Materialien die Wärme nach aussen leiten können. Es besteht das Risiko, dass die Wärmeabfuhr nicht ausreicht, sofern die Zelle nicht über ein integriertes Kohlenstoffgerüst oder ähnliche Strukturen mit hoher Eigenleitfähigkeit verfügt, um die Hitze aus dem Zentrum des Stacks an die Oberflächen zu transportieren.

20. Welche Vorteile bieten natriumbasierte Anoden gegenüber Lithium-Anoden?

Der Einsatz von natriumbasierten Anoden anstelle von herkömmlichen Lithium-Anoden bietet laut den Quellen mehrere strategische, sicherheitstechnische und konstruktive Vorteile, insbesondere im Rahmen der diskutierten Festkörper-Technologie:

• Geopolitische Unabhängigkeit: Da China derzeit fast den gesamten Batteriemarkt und die entsprechenden Lieferketten kontrolliert, ist der Verzicht auf Lithium ein entscheidender Schritt, um die Abhängigkeit von dieser „Weltmacht“ zu verringern.
• Erhöhte Sicherheit: Ein zentrales Merkmal der neuen Zellchemie, die auf Lithium verzichtet und stattdessen wahrscheinlich auf Natrium setzt, ist ihre Unbrennbarkeit.
• Realisierung des Bipolar-Designs: In herkömmlichen Lithium-Ionen-Zellen müssen unterschiedliche Stromableiter (Kupfer für die Anode, Aluminium für die Kathode) verwendet werden, da diese Materialien bei den jeweiligen Potenzialen sonst chemisch instabil wären. Natriumbasierte Anoden (z. B. aus Natrium-Titanat oder speziellen Kohlenstoffen) ermöglichen jedoch Zellchemien, die in einem kleineren Spannungsfenster arbeiten. Dies macht es wesentlich einfacher, ein Material für den Stromableiter zu finden, das gegenüber beiden Elektroden chemisch kompatibel ist – eine Grundvoraussetzung für effiziente Bipolar-Stacks.
• Kosteneffiziente Produktion: Natriumbasierte Materialien lassen sich als Nanopasten oder Tinten formulieren. Dies ermöglicht die Herstellung der Anode im Siebdruckverfahren, was im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren platzsparender, schneller und potenziell komplett lösungsmittelfrei ist.
• Materialeinsparung: Im bipolaren Aufbau mit einer natriumbasierten Chemie kann der Stromableiter theoretisch auf eine Dicke von wenigen Nanometern reduziert werden, da er nur noch die Ionen trennen und Elektronen leiten muss, statt als stabile Trägerfolie zu dienen.

Wie könnte die organische Festkörperbatterie mit einer natriumbasierten Anoden aussehen und was ist der Unterschieden zwischen Natrium-Titanat und herkömmlichem Graphit?

21. Wie hängen die Ladekurven mit Superkondensatoren zusammen?

Die Ladekurven der „Donut-Batterie“ hängen insofern mit Superkondensatoren zusammen, als sie optisch kaum von diesen zu unterscheiden sind, was bei Experten zunächst für Skepsis sorgte:

Ähnlichkeit der Kurven: die veröffentlichten Ladekurven „sehen einfach aus wie Superkondensatoren“. Sie weisen nicht das für klassische Batterien typische Verhalten auf, was bei Fachleuten „Bauchschmerzen“ verursacht, da es ungewöhnlich für einen reinen Energiespeicher ist.

Erklärung durch Pseudokapazität: Der Grund für diese Ähnlichkeit liegt vermutlich in der verwendeten Zellchemie, speziell in den organischen Molekülen (Chinonen) in der Kathode. Diese Stoffe besitzen sogenannte pseudokapazitive Eigenschaften. Das bedeutet, sie verhalten sich beim Laden und Entladen physikalisch eher wie ein Kondensator als wie eine herkömmliche chemische Batterie, was die untypischen Kurven erklären könnte.

Ausschluss reiner Kondensator-Lösungen: Obwohl die Kurven so aussehen, deuten aktuelle Diskussionen und Leaks darauf hin, dass es sich nicht um eine reine Superkondensator-Lösung handelt. Auch Ansätze mit Kohlenstoffröhrchen (Carbon Nano Tubes), die oft für Superkondensatoren genutzt werden, wurden vom Unternehmen mittlerweile ausgeschlossen.

Inkonsistenz der Daten: Ein weiteres Problem ist, dass die verfügbaren Ladekurven in sich nicht konsistent sind. Dies deutet darauf hin, dass sie möglicherweise während unterschiedlicher Entwicklungsstadien oder mit verschiedenen chemischen Zusammensetzungen aufgezeichnet wurden.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Batterie nutzt Materialien, die sich elektrisch wie ein Superkondensator verhalten (Pseudokapazität), was die extrem schnellen Ladezeiten von fünf Minuten ermöglicht, aber gleichzeitig die für Batterien untypischen Ladekurven erzeugt.

22. Wie realistisch sind die versprochenen 100.000 Ladezyklen in der Praxis?

Die versprochenen 100.000 Ladezyklen werden von Experten derzeit als äusserst kritisch und bisher kaum erklärbar eingestuft. Diese Angabe wird als eine „Riesenzahl“ und als „unfassbar“ bezeichnet:

• Zweifel an der Vertrauenswürdigkeit: Experten in der Batterieforschung stellen klar, dass die veröffentlichten Daten – einschliesslich der Zyklenfestigkeit – aktuell „nicht vertrauenswürdig“ sind. Sie beschreiben die Tests teilweise als „alchemistisch“, da die gewählten Ströme für die Zelltests oft willkürlich gewählt wirken, was eine seriöse Einschätzung der Praxisrelevanz erschwert.
• Abweichung vom Industriestandard: Eine Lebensdauer von 100.000 Zyklen würde bedeuten, dass eine Batterie jahrzehntelang hält, was die bisherigen Standards herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus um ein Vielfaches übertrifft.
• Mögliche technologische Basis: Falls die Zahl dennoch der Realität nahekommen sollte, könnte dies an der speziellen Zellchemie und dem Produktionsverfahren liegen:
• • Die Verwendung von organischen Molekülen (Chinonen) in Kombination mit einem Feststoffelektrolyten sorgt dafür, dass die Materialien ortsfest bleiben und nicht wie in flüssigen Systemen degradieren.
  • Die Chinone weisen pseudokapazitive Eigenschaften auf, verhalten sich also elektrisch ähnlich wie Superkondensatoren. Superkondensatoren sind für ihre extrem hohe Zyklenfestigkeit bekannt, was eine theoretische Erklärung für die hohen Werte liefern könnte.
• Organische Entwicklung statt Startup-Hype: Ein Punkt, der für eine gewisse technologische Substanz spricht, ist die Herkunft der Technologie. Hinter der Entwicklung steht mutmasslich ein deutscher „Hidden Champion“ mit über zehn Jahren Erfahrung im Maschinenbau und in der Drucktechnik. Dies lässt die Geschichte laut Experten „organischer“ und glaubwürdiger erscheinen als frühere gescheiterte Ansätze wie bei Blackstone Technology, auch wenn die 100.000 Zyklen weiterhin schwer zu fassen bleiben.

23. Könnte diese Technologie auch herkömmliche Solarzellen verbessern?

Die Quellen legen nahe, dass es eine enge technologische Verbindung zwischen der neuen Batterietechnologie und der Solarzellenfertigung gibt, wobei der Transfer eher von der Solartechnik hin zur Batterie stattfand.

Wie hängen diese Technologien zusammenhängen:

• Ursprung in der Solarindustrie: Die deutsche Firma, die mutmasslich hinter der Zellentwicklung steckt, ist primär ein Spezialist für Siebdruckverfahren für Solarzellen. Sie verfügt über mehr als zehn Jahre Erfahrung in der Weiterentwicklung von Druckmaschinen und speziellen Nanopasten für diesen Bereich.
• Bestehende Produkte: Das Unternehmen nutzt das Siebdruckverfahren bereits erfolgreich für die Herstellung von Solarzellen und Solarheizungen. Die Batterieentwicklung wird als ein „Schritt weiter“ auf Basis dieser bereits etablierten Produktionstechnologie beschrieben.
• Präzision und Schichtdicke: Der technologische Kern, der nun die Batterie revolutioniert – nämlich die Fähigkeit, extrem definierte, kleine Strukturen und sehr dünne Schichten zu drucken –, stammt direkt aus der Expertise im Maschinenbau für die Solarindustrie.
• Verbesserungspotenzial: Da die Firma ihre Druckmaschinen über Jahre hinweg organisch weiterentwickelt hat, um immer präziser zu werden, profitieren beide Felder von denselben Fortschritten in der Anlagentechnik. Eine Drucktechnik, die es ermöglicht, Batteriekomponenten im Nanometerbereich zu stapeln, könnte theoretisch auch dazu genutzt werden, die Effizienz oder Materialkosten von Solarzellen durch noch feinere Strukturen weiter zu optimieren.

24. Könnten diese Batterien bald herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus in E-Autos ersetzen?

Ob diese Batterien herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus in E-Autos bald ersetzen können, hängt davon ab, ob die revolutionären Leistungsversprechen industriell bestätigt werden können. Die Quellen zeichnen ein Bild von enormem Potenzial, aber auch von erheblicher wissenschaftlicher Skepsis.

Faktoren, die für oder gegen einen baldigen Ersatz sprechen.

Warum sie ein idealer Ersatz wären:

• Überlegene Leistungsdaten: Mit einer Energiedichte von 400 Wh/kg und einer vollständigen Aufladung in nur 5 Minuten würden diese Batterien die Reichweiten- und Ladeprobleme heutiger E-Autos lösen.
• Sicherheit und Langlebigkeit: Das Versprechen, dass die Batterie nicht mehr brennt und eine Lebensdauer von 100.000 Zyklen (was Jahrzehnte entspräche) besitzt, stellt herkömmliche Akkus weit in den Schatten.
• Geopolitische Unabhängigkeit: Da die Technologie vermutlich ohne Lithium auskommt (stattdessen Natrium und organische Chinone nutzt), könnte sie die Abhängigkeit von China, das derzeit den Weltmarkt kontrolliert, beenden.
• Kostengünstige Massenproduktion: Das spezielle Siebdruckverfahren ermöglicht eine Skalierbarkeit, die mit dem „Drucken von Zeitungen“ verglichen wird. Dies könnte Batterien deutlich günstiger machen als die Produktion in heutigen, energieintensiven Gigafactories.

Die Hürden für einen schnellen Markteintritt:

• Zweifel an der Vertrauenswürdigkeit: Experten bezeichnen die bisher veröffentlichten Daten als „nicht vertrauenswürdig“ und die Testmethoden teilweise als „alchemistisch“. Insbesondere die Zahl von 100.000 Zyklen gilt als bisher physikalisch kaum erklärbar.
• Technische Herausforderungen: Der Aufbau kompakter Bipolar-Stacks bringt massive Herausforderungen bei der Kühlung mit sich, besonders bei den extremen Strömen, die für ein 5-Minuten-Laden nötig wären.
• Fehlende kommerzielle Verfügbarkeit: Bipolarbatterien auf Feststoffbasis existieren in der Lithium-Ionen-Welt derzeit fast gar nicht kommerziell. Es handelt sich um eine Technologie, die sich zwar „organisch“ über Jahre entwickelt hat, aber deren Grossserientauglichkeit erst noch bewiesen werden muss.
• Untypisches Verhalten: Die Ladekurven erinnern eher an Superkondensatoren als an klassische Batterien, was bei Fachleuten „Bauchschmerzen“ hinsichtlich der Integration in bestehende Fahrzeugsysteme verursacht.

25. Wie sieht der wirtschaftliche Einfluss dieser deutschen Erfindung aus?

Der wirtschaftliche Einfluss dieser deutschen Erfindung wird in den Quellen als potenziell marktumwälzend beschrieben, da sie die bestehenden globalen Machtverhältnisse in der Batterieproduktion grundlegend verschieben könnte.

Zentralen wirtschaftliche Aspekte:

Durchbrechen der chinesischen Marktdominanz: Da China aktuell fast den gesamten weltweiten Batteriemarkt kontrolliert und kaum ein E-Auto ohne chinesische Technik fährt, könnte diese deutsche Erfindung die geopolitische Abhängigkeit massiv verringern. Eine leistungsfähige Alternative aus Deutschland würde die Machtverhältnisse in der Automobilindustrie verändern.

• Kostenvorteile durch das Siebdruckverfahren: Die Produktionstechnik wird als hochgradig skalierbar beschrieben und mit dem „Drucken von Zeitungen“ verglichen. Im Gegensatz zu den extrem teuren und energieintensiven Gigafactories spart das Druckverfahren massiv Platz, Zeit, Ressourcen und Energie. Da das Verfahren potenziell komplett lösungsmittelfrei arbeitet, entfallen zudem kostspielige Trocknungs- und Rückgewinnungsprozesse.
• Rohstoffunabhängigkeit: Die Vermutung, dass die Zellchemie ohne Lithium auskommt und stattdessen auf Natrium oder organischen Molekülen (Chinonen) basiert, hätte enorme wirtschaftliche Auswirkungen. Dies würde die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen und deren volatilen Preisen auf dem Weltmarkt minimieren.
• Material- und Gewichtseinsparung: Durch den bipolaren Aufbau können die Stromableiter von etwa 10 Mikrometern auf wenige Nanometer Dicke reduziert werden. Da der Stromableiter keinen Platz mehr für die mechanische Stabilität beansprucht, spart dies massiv Materialkosten und Gewicht bei gleicher Kapazität.
• Industrielle Reife eines „Hidden Champions“: Im Gegensatz zu rein finanzgetriebenen Startups wie Blackstone Technology handelt es sich hier um einen deutschen „Hidden Champion“ aus dem Maschinenbau mit über zehn Jahren Erfahrung in der Drucktechnik für die Solarindustrie. Dies verleiht der Technologie eine deutlich höhere industrielle Glaubwürdigkeit und deutet auf eine organisch gewachsene, belastbare Produktionstechnologie hin.
• Disruption des E-Auto-Marktes: Die versprochenen Leistungsdaten (400 Wh/kg, 5 Minuten Ladezeit, extreme Zyklenfestigkeit) könnten E-Autos für den Massenmarkt deutlich attraktiver und wirtschaftlich konkurrenzfähiger gegenüber Verbrennern machen.

Fazit.

Die potenzielle Erfindung könnte Deutschland als führenden Standort für Batterie-Produktionstechnologie reetablieren und eine kostengünstigere, sicherere und von China unabhängige Energieversorgung ermöglichen.

Wenn die Technologie hält, was sie verspricht, hätte sie das Potenzial, möglicherweise auche den Markt für E-Auto-Batterien komplett zu disruptieren und herkömmliche Akkus zu verdrängen. Aufgrund der unklaren Datenlage und der technologischen Hürden (Kühlung, Zellbalancing) ist ein flächendeckender Einsatz „bald“ jedoch fraglich; Experten sehen die Story zwar als „glaubwürdiger“ an als frühere Skandale, mahnen aber zur Vorsicht.

Weitere Informationen:

Batterietechnik, Zellchemien.

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Batterietechnik, Zellchemien.

Disclaimer / Abgrenzung

Stromzeit.ch übernimmt keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit und Vollständigkeit der in diesem Bericht enthaltenen Texte, Massangaben und Aussagen.

Quellenverzeichnis (Februar 2026).

Donut Batterie aus Deutschland?

https://m.youtube.com/watch?v=dk-YsWXVJg0

Geladen - Batteriepodcast zur Energiewende:

https://www.youtube.com/@GeladenBatteriepodcast