Forscher an der Chalmers Universität in Schweden arbeiten an der Entwicklung von Strukturakkus. Sollte das gelingen, kann angeblich das Gewicht von Laptops um die Hälfte reduziert, Smartphones so dünn wie Kreditkarten gemacht und die Reichweite von Elektrofahrzeugen um 70 % erhöht werden.
Strukturakkus sind Materialien, die nicht nur Energie speichern, sondern auch Lasten tragen können. Auf diese Weise kann das Batteriematerial Teil des eigentlichen Konstruktionsmaterials eines Produkts werden, was bedeutet, dass ein wesentlich geringeres Gesamtgewicht der Struktur erreicht werden kann.
Professor Leif Asp arbeitet seit fast zwei Jahrzehnten an Strukturakkus. Geht es nach ihm, ist der aktuelle neue Akku doppelt so gut wie das Vorgängermodell. Der große Durchbruch kam 2018, als das Team bekannt gab, dass zähe Kohlenstofffasern Energie speichern können und als beide Elektroden in Lithium-Ionen-Batterien fungieren.
Strukturakkus für leichtere Laptops
Das Design verwendet einen halbfesten Elektrolyten für die Ionenbewegung. Während des Betriebs bewegen sich die Ionen normalerweise zwischen zwei Elektroden in einer Substanz, die Elektrolyt genannt wird. Die Energiedichte bzw. Speicherkapazität ist zwar nicht so gut wie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus, aber durch die Integration der Batterie in die Struktur wird Gewicht und Strom gespart. Dadurch wird die Kapazitätslücke geschlossen, so die Experten. Darüber hinaus arbeiten Chalmers-Forscher daran, die Erkenntnisse aus der Akkuforschung in die Zementproduktion einzubinden, um das wichtigste Baumaterial in eine Energiequelle zu verwandeln.
Chalmers will seine strukturelle Akkutechnologie nun auch vermarkten. Zu diesem Zweck wurde eine Gesellschaft mit dem Namen Sinonus AB gegründet, um diese Bemühungen zu unterstützen. Allerdings ist der Sprung vom Laborraum zur Produktion noch ziemlich groß, geben die Forscher zu.
Kreditkartendünne Mobiltelefone oder Laptops, die nur halb so viel wiegen wie heute, sind wahrscheinlich am schnellsten am Markt. Es könnte auch sein, dass Komponenten wie die Elektronik in Autos oder Flugzeugen durch strukturelle Akkus betrieben werden. Es wird großer Investitionen bedürfen, um den anspruchsvollen Energiebedarf der Verkehrsindustrie zu decken, aber das ist auch der Bereich, in dem die Technologie den größten Unterschied machen könnte, so Professor Asp.
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