UCI chemist Reginald Penner and doctoral student Mya Le Thai, shown, have developed a nanowire-based battery technology that allows lithium ion batteries to be recharged hundreds of thousands of times. Steve Zylius/UCI
UCI chemist Reginald Penner and doctoral student Mya Le Thai, shown, have developed a nanowire-based battery technology that allows lithium ion batteries to be recharged hundreds of thousands of times. Steve Zylius/UCI
Dass Akkus nur eine begrenzte Zeit halten, könnte bald Vergangenheit sein.

Nach einem Jahr Handy-Akku tauschen lassen, weil er jetzt nicht einmal mehr einen Tag hält; Das Ladegerät, das schon wieder einen AA-Akku als defekt anschreibt. Solche Ereignisse könnten schon bald der Vergangenheit angehören: An der University of California, Irvine (UCI) haben der Chemiker Reginald Penner und dessen Doktorandin Mia Le Thai per Zufall eine Technologie entdeckt, die Lithium-Ionen-Batterien eine nahezu ewige Haltbarkeit verleiht und darüber einen Artikel geschrieben.

Akku-Haltbarkeit in Jahrhunderten

Während üblicherweise Akkus nach 4.000 bis 6.000 Ladezyklen recht spektakulär ihren Geist aufgeben, konnten die Forscher mit ihrer Entdeckung inzwischen über 200.000 Ladezyklen mit einer Batterie erfolgreich testen. Als kurzes Rechenbeispiel: Entspricht ein Ladezyklus einer Vollladung, und muss ein Smartphone einmal am Tag geladen werden, benötigt man pro Jahr 365 Ladezyklen: 200.000 Ladezyklen würden dann einer Haltbarkeit von knapp 550 Jahren entsprechen. Damit würde die Notwendigkeit, jemals einen Akku tauschen zu müssen, auf ein absolutes Minimum fallen.

Nanotechnologie und der Zufall als Lösung

Wissenschaftler nutzen schon länger Nanodrähte in Batterien: Sie sind hoch leitend und bieten durch ihre große Oberfläche eine perfekte Umgebung, um Elektronen zu speichern und wieder abzugeben. Allerdings sind diese Drähte extrem zerbrechlich und halten wiederholtes Laden und Entladen, sowie Bewegung auf Dauer nur schlecht aus. Die ForscherInnen der UCI haben das Problem gelöst, indem sie Nanodrähte aus Gold mit Mangan-Dioxid überzogen haben und diesen Aufbau in einem Elektrolyt-Gel einbetten, das mit flüssigem Plexiglas vergleichbar ist. Diese zufällig gewählte Kombination hat sich jetzt als extrem fehlerresistent und zuverlässig herausgestellt.

Von Marktreife ist die Technologie noch weit entfernt, aber die Implikationen einer Entdeckung wie dieser sind klar, alleine, wenn man über die Anschaffung eines Elektroautos nachdenkt: Während jetzt eine der teuersten Komponenten des Autos die Batterie ist, die noch dazu nach ca. 10 Jahren ausgetauscht werden muss, wäre ein Tausch nicht mehr notwendig. Mit einem Schlag würden die Betriebskosten des Autos sinken und das Elektroauto noch wirtschaftlicher machen im Vergleich zum traditionell angetriebenen Fahrzeug. Das könnte wiederum die Prognosen, die ich in meinem letzten Artikel vorgestellt habe, schon wieder alt aussehen lassen.

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