Batterien auf Lithium-Ionen Basis werden heute in nahezu allen elektrischen Geräten, von Gadgets in Haushalten über Smartphones und Laptops bis hin zu Skate- oder Surfboards und zunehmend auch in Autos eingesetzt. Gerade bei den Autos aber existiert in der Branche das Bestreben, gefördert durch die NPE (Nationale Plattform Elektromobilität), perspektivisch auf All Solid State Batterien zu setzen, also auf Batterien mit Lithium-Metall-Anode und Feststoffelektrolyt. Daraus lässt sich die Frage ableiten, in welche Zukunft die klassischen Lithium-Ionen Batterien blicken und wie lange uns diese Technologie begleiten wird.
Dafür muss man zunächst für sich definieren, worum es sich bei der „klassischen“ Lithium-Ionen Technologie handelt, denn hier existiert keine allgemeingültige scharfe Definition. In der Wissenschaft wird eine Lithium-Batterie mit einer graphitischen Anode üblicherweise als Lithium-Ionen-Batterie bezeichnet, wohin gegen man bei einer Metallanode von einer Lithium-Metall-Batterie spricht.
Wenn man die Definition der NPE zugrunde legt (Abb.unten), handelt es sich bei den Generationen 1 (nicht abgebildet) bis 3 mit Energiedichten von 100 (nicht abgebildet) bis etwa 300 Wh/kg und mit einem Flüssigelektrolyten um Lithium-Ionen-Batterien. Übersetzt man diese Energiedichten in die potenzielle Reichweite eines Elektroautos, bedeutet dies eine Steigerung um fast 300 Prozent, also etwa 450 Kilometer bei einem 1000 Kilogramm schweren Auto (ohne Batterie).
Die Generationen 4 und 5 können theoretisch höhere Energiedichten und damit Reichweiten realisieren. Praktisch gilt dies allerdings nur für die Generation 4b mit einem Festkörperelektrolyten. Vorteil ist hier die potenziell höhere Sicherheit durch einen nicht oder nur schwer brennbaren Elektrolyten. Jedoch könnte sich die Lithium-Metall-Anode gegenüber der Graphit Anode beim Lithium-Ionen-System als Nachteil herausstellen. Das resultiert aus ungelösten Sicherheitsproblemen durch die Dendritenbildung, die gerade bei Li-Metallanoden auftritt.
Dieser Umstand ist derzeit Gegenstand intensiver Forschungsanstrengungen, die vor einer Serieneinführung unabdingbar sind, allerdings mit ungewissem Ausgang. Somit wird die Lithium-Ionen-Technologie noch ihre dominierende Position halten, mindestens in den nächsten zehn Jahren.