Neue langlebige Notebook-Akkus in Sicht?

Die Speicherkapazität von Batterien deutlich zu erhöhen ist dieser Tage das Ziel vieler Forscher. Dies würde nicht nur der IT-Branche, sondern auch den Herstellern mobiler Telefone sowie in besonderem Maße der Automobilindustrie neue Potentiale eröffnen.

Was das Thema Akkulaufzeit angeht, so kann diese im Grunde genommen nicht lang genug sein. Egal ob es darum geht einen ganzen Tag mit einem leistungsfähigen Notebook ohne Stromquelle zu arbeiten oder mit der neuen Generation von Smartphones den ganzen Urlaub hindurch telefonieren zu können. In besonderem Maße ist jedoch die zukünftige Entwicklung der Automobilindustrie davon abhängig. Die meisten Hersteller arbeiten derzeit an einem batteriegetriebenen Fahrzeug, welches jedoch auf Grund einer verhältnismäßig geringen Speicherkapazität aktueller Batterien in der Regel nur wenige Kilometer fahren kann ohne an die nächste Steckdose angeschlossen werden zu müssen.

Ein italienisches Forscherteam fand nun eine neue Möglichkeit, welche die Akkulaufzeit deutlich erhöhen könnte. Dabei stehen vor allen Dingen die Speicherkapazität sowie die Betriebssicherheit im Vordergrund. Betrachtet man diese Faktoren, wären Lithium-Schwefel-Akkus die ideale Mischung, da im Verhältnis zur Masse des Akkus deutlich mehr Energie gespeichert werden könnte. Allerdings verlieren diese mit der Zeit ihre Kapazität, da sich die Elektroden Stück für Stück auflösen. Außerdem könnte es bei der Kombination von Schwefel und Lithium zu Ausscheidungen kommen, wodurch Kurzschlüsse vorprogrammiert wären.

Die beiden Forscher Bruno Scrosati und Jusef Hassoun der Universität Rom kombinieren in ihrer neusten Entdeckung nun die Vorteile der handelsüblichen Lithiumionen-Akkus und Schwefel. Dabei handelt es sich um Akkus die mit einer Kathode aus einem Kohlenstoff-Lithiumsulfid-Komposit arbeiten. Um das soeben angesprochene Auflösen der Elektroden zu verhindern, wird die vorhandene Elektrolytlösung durch eine in Gel-Polymermembran eingeschlossene lithiumionenhaltige Flüssigkeit ersetzt. Bei der Anode setzt das Team auf nanoskopische Zinnpartikel, die in eine schützende Kohlenstoffmatrix eingeschlossen sind. Dabei läuft ein reversibler Prozess ab, sodass der Akku immer wieder geladen werden kann. Die spezifische Energie der neuen Akkus beträgt mit 1.100 Wattstunden etwa das Fünffache dessen, was bislang verfügbare Energiespeicher zu leisten vermögen.

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