Ein Forschungsteam aus Südkorea hat einen vielversprechenden Durchbruch in der Batterietechnologie erzielt. Mit einer innovativen Struktur namens „In Situ Interlocking Electrode Electrolyte“ (IEE) könnten Akkus künftig deutlich leistungsfähiger, langlebiger und ressourcenschonender werden. Die neue Akku-Technik aus Südkorea könnte damit zentrale Anwendungen wie Elektroautos, Smartphones und stationäre Energiespeicher revolutionieren.
Was macht die IEE-Struktur so besonders?
Bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus liegen Elektrolyt und Elektrodenmaterialien meist schichtweise übereinander. Beim Laden und Entladen kommt es zu mechanischen Belastungen, die langfristig die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen. Die neue IEE-Struktur hingegen verzahnt die Komponenten fest miteinander – vergleichbar mit Ziegeln und Mörtel. Das Ergebnis: mehr Stabilität, weniger Materialermüdung und eine deutlich verbesserte Performance.
Silizium statt Graphit: Mehr Energie, mehr Herausforderungen
Ein zentrales Element der neuen Technik ist die Verwendung von Silizium in der Anode. Silizium kann wesentlich mehr Lithium-Ionen speichern als das bisher übliche Graphit – und ermöglicht dadurch eine höhere Energiedichte. Allerdings dehnt sich Silizium beim Laden stark aus und schrumpft beim Entladen, was zu strukturellen Problemen führen kann. Die IEE-Struktur fängt diese Volumenänderungen gezielt ab und verbessert so die Stabilität der Siliziumanode.
Beeindruckende Laborwerte – aber noch kein Serienprodukt
Die südkoreanischen Forscherinnen und Forscher erreichten in Laborversuchen Energiedichten von rund 403,7 Wh/kg (bezogen auf die Masse) und 1.300 Wh/L (bezogen auf das Volumen). Zum Vergleich: Moderne Serienakkus wie Teslas 4680-Zelle liegen bei etwa 241 Wh/kg und 643 Wh/L. Das zeigt: Das Potenzial für deutlich leistungsstärkere Akkus ist vorhanden.
Allerdings handelt es sich bislang um Prototypen im Labormaßstab – mit nur wenigen Gramm Material. Die Übertragung in die industrielle Fertigung ist noch offen und bringt Herausforderungen mit sich: neue Materialien, angepasste Produktionsprozesse, Qualitätssicherung und Wirtschaftlichkeit müssen gewährleistet sein. Auch Fragen zur Sicherheit, Recyclingfähigkeit und Umweltverträglichkeit sind noch zu klären.
Was bedeutet das für die Energiezukunft?
Sollte die neue Akku-Technik aus Südkorea den Sprung in die Serienfertigung schaffen, wären die Auswirkungen weitreichend:
- Elektroautos könnten mit leichteren Batterien größere Reichweiten erzielen
- Smartphones würden länger halten und seltener geladen werden müssen
- Stationäre Speicher könnten effizienter und ressourcenschonender betrieben werden
Eine längere Lebensdauer bei gleichzeitig höherer Kapazität würde den Energieverbrauch pro gespeicherter Kilowattstunde senken – und damit auch die Umwelt entlasten.
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