Neue Akku Technologie

000 Kilometer haben, sind mit aktuellen Batterien nicht möglich.

Laut dem Norwegian Institute for Energy Technology (IFE) haben Wissenschaftler eine Technologie ausgearbeitet, mit der Batterien die drei bis fünfmal höhere Ladeleistung im Verhältnis zu aktuellen Batterietechnologien haben. In ihrer Technologie ersetzten die Wissenschaftler Grafit in Lithium-Ionen-Batterien durch Si. Obwohl der Gebrauch von Silicium eine höhere Dichte ermöglicht, bringt der Gebrauch des Materials Probleme mit sich, da es sich beim Laden dehnt und beim Entladen auszieht.

Norwegische Forscher haben es jedoch geschafft, die Negativmerkmale durch den Gebrauch von Nanoteilchen unter Laborkonditionen zu reduzieren. Nach dem IFE soll die zugrunde liegende Technologie nun zum Patent angemeldet werden. Darüber hinaus wird es bereits bei namhaften Firmen im In- und Ausland auf seine praktische Eignung erprobt. Die wirtschaftliche Verwertung der Technologie ist ebenfalls bereits im Gange.

Ob und wann wir mit der neuen Batterietechnologie ein Smartphone oder Elektroauto erwerben können, ist nach wie vor vage.

Batterie erhöht die erreichbare Leistungsdichte um das Zehnfache

Die Christian Albrechts Universität Kiel (CAU) hat ihre erste Batterie auf Silikonbasis entwickelt. Seine Siliciumanode hat die zehnmal höhere Leistungsdichte als die heutige Lithium-Ionen-Technologie. Statt der heutigen Graphitanoden verwendet die neue Batterietechnologie eine Anode aus 100-prozentigem Silicium, dem zweithäufigsten Bestandteil der Welt. "In der Theorie ist Silicium ein idealer Anodenwerkstoff, weil es viel mehr Strom speichert als Graphit", freut sich Projektmanagerin Dr. Sandra Hansen auf der Hannover Messe.

Mit bisher 500 Lade- und Entladevorgänge am Lehrstuhl hat sich außerdem herausgestellt, dass der Akku in zwölf min. geladen werden kann, im Vergleich zu etwa fünf Std. für eine entsprechende Batterie mit heutiger Lithium-Ionen-Technologie. Die flammwidrige Wirkung von Silicium ist ein weiteres Plus. Hauptproblem, das die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewältigen mussten, war die mechanische Stabilität des Siliziums, die die Lebenszeit der Siliciumanode begrenzte.

Aufgrund seiner hohen Leistungsdichte absorbiert dieser Anodenwerkstoff auch besonders viele Lithium-Ionen und kann sich so um bis zu 400% ausweiten. Nur in ihrer Dissertation bewies Hansen, dass Silicium in der Gefügestruktur eines dünnwandigen Drahts ausreichend elastisch ist, um einer hohen Dehnung zu widerstehen.

Die RENA Technologies arbeitet bereits an der Industrieproduktion der neuen Siliziumanoden.