Neue Akkutechnologie verspricht bis zu dreifache Kapazität und mehr Sicherheit
07.03.2017 21:14

Neue Akkutechnologie verspricht bis zu dreifache Kapazität und mehr Sicherheit

Der heute 94 Jährige Vater der Lithium-Ionen-Akkus hat die Technologie weiter entwickelt. Zum Einsatz kommt ein neuartiges Glaselektrolyt, welches jede Menge an Vorteilen mit sich bringt. Einerseits soll die Kapazität auf das Dreifache steigen, der maximale Ladestrom und die Brandfestigkeit sollen ebenfalls deutlich besser sein.

Ohne Akkus geht in der modernen Welt fast gar nichts mehr und eigentlich überhaupt nichts, wenn es um mobile tragbare Geräte wie Smartphones geht. Neben den Fortschritten in der Mikroelektronik machte vor allem die Entwicklung moderner Akkus Geräte wie Smartphones und Tablets überhaupt erst möglich. Hier sind wiederum Lithium-Ionen-Akkus und Abwandlungen wie Lithium-Polymer am weitesten verbreitet.

Ein Problem haben aber alle Akkus und ein anderes speziell Lithium-Akkus. Das erste Problem ist die vergleichsweise sehr geringe Energiedichte von nur etwa 150Wh/kg. Das bedeutet, dass ein Akku von einem Kg in der Lage ist 150W eine Stunde lang abzugeben. Chemische Kraftstoffe wie Benzin liegen hier etwa um den Faktor 50-100 drüber. Das andere Problem, welches speziell bei Lithium-Akkus auftritt, ist die Brandgefahr. Das Samsung Galaxy Note 7 ist hier ein gutes Beispiel gewesen, welches aufgrund von Akkubränden im letzten Jahr komplett vom Markt genommen werden musste.

Eine neue Akku-Technologie verspricht hier nun teilweise Abhilfe, was diese beiden Punkte angeht, wie 9To5Mac berichtet. Ein Team der University of Texas, unter der Leitung von John B. Goodenough, welcher übrigens als einer der Väter heutiger Lithium-Akkus gilt, hat diese Technologie weiterentwickelt. Statt einer flüssigen Elektrolytlösung kommt ein neuartiger Glas-Eletrolyt zum Einsatz, sodass diese Akkus als "Solid State Batteries" bezeichnet werden. Laut den Angaben erreichen diese Akkus die dreifache Energiedichte, was bedeutet, dass bei gleicher Akkugröße und gleichem Gerät im Prinzip die dreifache Akkulaufzeit möglich ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Glaselektrolyt die beiden Elektroden besser voneinander trennt und auch das Wachstum sogenannter "Metal Whiskers" verhindert. Whiskers sind sogenannte Haarkristalle aus Metall, welche in Lithium-Ionen-Akkus bei zu großem Ladestrom aus den Elektroden heraus wachsen und bis zur anderen Elektrode reichen können. Dadurch entsteht wiederum ein Kurzschluss ein ein typischer Lithium-Ionen-Akkubrand.  Durch die neue Technik können die neuen Akkus wiederum deutlich schneller geladen werden als bisher.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Akkus nicht so schnell degenerieren wie gewöhnliche Lithium-Akkus. 1200 Ladezyklen sollen im Labor erreicht worden sein, ohne ein Ansteigen des Innenwiderstandes der Zellen. Wie es bei der Kapazität aussieht, geht aus dem Bericht jedoch nicht hervor. Bei herkömmlichen Lithium-Akkus sind hier Verluste von 25% nach etwa 250 Ladezyklen durchaus normal. Abgesehen von diesen Vorteilen soll die neue Technologie auch bei -20°C zuverlässig funktionieren. Bis zu marktreifen Akkus dürfte es aber noch einiges an Jahren dauern.


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