Batterien – die nächste Revolution

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Wohl in keinem anderen Bereich fällt das Wort „Revolution“ ähnlich häufig, wie in der Batterieforschung. Doch: im Gegensatz zur Evolution sollte sich doch selbst eine kleine Revolution durch die Schnelligkeit einer Zustandsänderung auszeichnen?

Die letzte revolutionäre Nachricht kommt jetzt von der Stanford University. In Sekunden geladen, sicher, langlebig und günstig soll der neue Super-Akku für Handys, Laptops und Tablets sein. Die Batterie auf Aluminium-Basis könne ihre Alkaline- und Lithium-Ionen-Schwestern ersetzen.

Aluminum steht schon länger auf der Wunschliste der Batterieforschung. Es kostet wenig, ist schwer entflammbar und zeichnet sich durch hohe Speicherkapazitäten aus. Dazu lassen sich Batterien auf Aluminiumbasis biegen und sind so für vielerlei mobile Einsätze geeignet.

Trotzdem verließ bislang kein Aluminum-Ionen-Akku das Labor. Die eingesetzten Anoden-Kathoden-Kombinationen lieferten nach einigen Lade- und Entladezyklen nicht mehr genügend Spannung.

Für das Kathoden-Material des neuen Aluminium-Akkus sorgte nun Forscherfreund Nummer eins – der Zufall. Zusammen mit Aluminium-Anoden brachten plötzlich Graphit-Kathoden sehr gute Ergebnisse. Anode und Kathode stecken dabei in einem Elektrolyt, das im Grunde ein bei Raumtemperatur flüssiges Salz ist. Kaum vorstellbar ist jedoch, dass hier noch niemand vorher mit Graphit als Kathodenmaterial experimentiert hätte?

Aluminium-Ionen-Akku – kein Wunder ohne Nachteil

Leider hat die Batterie der Stanford-Forscher noch mit Spannungsproblemen zu kämpfen. Für einen Aluminium-Ionen-Akku sind die ereichten 2 Volt zwar Höchstwert, die Lithium-Ionen-Konkurrenz trumpft da aber mit mindestens dem Doppelten auf. Dazu kommt, dass auch die Energiedichte der neuen Akkus zu wünschen übrig lässt. Der Wert beschreibt, welche Energiemenge pro Gewicht oder Volumen in der Batterie gespeichert werden kann. Kleine Energiedichten führen zu größeren, schwereren Akkus. Zumindest für mobile Einsätze, ein Ausschlusskriterium.

Es ist also noch einiges zu tun, in den nächsten Jahren. Die elektrische Zahnbürste verlässt also weiterhin ihr Ladegerät nur zum Putzen, das Smartphone sieht auch täglich die „Tankstelle“ und das Elektromobil bleibt kurztrippig.

www.stanford.edu

Stanford University Aluminium-Ionen-Akku

Der neue Aluminium-Ionen-Akku soll sich in einer Minute aufladen. (Bild: Stanford University).