Samsung: Popcorn aus Graphen soll Akkus schneller laden lassen

Graphen als zweidimensionale Kohlenstoffmodifikation macht nicht nur Nanometer dünne Glühlampen und energieeffizientere LEDs möglich. In Zukunft sollen sich unter Einsatz des Werkstoffs auch Akkus schneller laden lassen. Zum Einsatz kommen in diesem Fall allerdings dreidimensionale Strukturen.

Wie sich diese „Graphene-Bälle“ synthetisch herstellen lassen, haben Forscher am Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) herausgefunden. Die Arbeiten wurden zusammen mit Samsung SDI sowie der Seoul National University’s School of Chemical and Biological Engineering vorgenommen.

Methan, Siliziumoxid und 1.000 °C

Eine wissenschaftliche Abhandlung wurde am 16. November 2017 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Zur Herstellung der Strukturen wurden mit dem Verfahren Chemische Gasphasenabscheidung Methangas und Siliziumdioxid als 20 bis 30 Nanometer große Partikel unter 1.000 Grad Celsius Umgebungstemperatur zusammengeführt.

Die Autoren versprechen sich durch den Einsatz der „Popcorn-artigen" Strukturen auf Anode und Kathode des Lithium-Ionen-Akkus bis zu fünf Mal schnellere Ladezeiten als mit der bisher verwendeten Technologie sowie eine bis zu 45 Prozent höhere Kapazität pro Volumeneinheit. Darüber hinaus sollen entsprechend ausgerüstete Akkus stabile 60 Grad Celsius Betriebstemperatur halten können, was dem Einsatz in Fahrzeugen zugute kommen würde.

Graphen wurde erst 2004 entdeckt

2004 entdeckten Andre Geim und Konstantin Novoselov – entgegen theoretischer Vorhersagen – die zweidimensionale Kohlenstoff-Modifikation Graphen, die durch seine teils ungewöhnlichen Eigenschaften wie etwa die sehr hohe Zugfestigkeit in der Fläche und Leitfähigkeit Gegenstand intensiver Forschung ist.