Forscher der University of Michigan haben einen Weg gefunden, um Lithium-Akkus haltbarer und sicherer zu machen.

Geht es um die Art der Akkus, die in unseren Mobiltelefonen und anderen Geräten verwendet wird, hat sich die Technologie in den letzten beinahe drei Jahrzehnten nur geringfügig verändert. In den 1990 Jahren wurden Lithium-Ionen-Akkumulatoren entwickelt, die Lithium und Kobaltoxyd als Elektroden verwenden, wodurch sie zwar sicherer wurden, verglichen mit den bis dahin verwendeten Lithium-Elektroden, aber auch an Energiedichte verloren. Doch nun haben Forscher der University of Michigan einen Festkörperakkumulator entwickelt, der den Einsatz von Lithium-Elektroden sicherer macht.

Das Problem mit Lithium-Akkus war, dass es bei diesen oft zu Kurzschlüssen und Entzündungen kam, da sich beim wiederholten Laden Dendriten formten. Doch nun hat man in Michigan eine neue Methode gefunden, bei der ein keramischer Feststoff als Elektrolyt verwendet wird, was die Dendritenbildung und somit die Kurzschluss- und Entzündungsgefahr ausmerzt. Das keramische Material wird bei knapp 1.000° Celsius hergestellt, dadurch ist es später nicht mehr brennbar, außerdem enthält die Festkörperbatterie keine Flüssigkeit, die sich entzünden könnte.

Dank dieser neuartigen Elektrolyten könnte man zur Anwendung von Lithium-Akkus zurückkehren. Diese könnten eine Energiedicht von 1.200 Watt-Stunden pro Liter erreichen, während die momentan gebräuchlichen Lithium-Ionen-Akkus nur auf 600 Wh/L kommen. Verglichen mit alten Lithium-Akkus, bei denen die Ladung einer Batterie für ein E-Auto zwischen 20 und 50 Stunden dauern würde, wäre die moderne Version in weniger als drei Stunden vollgeladen. Außerdem verlieren die Lithium-Akkus die einen Keramikelektrolyt verwenden auch bei wiederholtem Auf- und Entladen nicht an Kapazität. Die Forscher haben ihre Entwicklung im Labor 22 Tage lang immer wieder be- und entladen und konnten keinen Leistungsverlust feststellen. In ihren Tests hat die Batterie beim ersten Ladungszyklus dieselbe Leistung erzielt wie beim letzten Zyklus nach 22 Tagen.

Bild: Pexels


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