Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus hat neue Akkutechnologie entwickelt

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Die von Wissenschaftlern der University of Texas unter Leitung von John Goodenough entwickelte Technik basiert auf Feststoff-Elektrolyten aus Glas. Sie soll nicht nur günstiger zu produzieren sein, sondern höhere Ladeströme und dadurch kürzere Ladezeiten ermöglichen. Zudem sollen die neuartigen Akkus nicht mehr Feuer fangen und niedrigere Tempraturen aushalten können.

Wissenschaftler der University of Texas haben eine neuartige Akkutechnologie vorgestellt. Sie basiert auf Feststoffen und soll zahlreiche Nachteile der bislang gebräuchlichen Lithium-Ionen-Akkus überwinden. Das Team unter der Leitung von John Goodenough, einem der Miterfinder der Lithium-Ionen-Akkus gilt, hebt vor allem günstigere Herstellungskosten, höhere Energiedichte und geringeren Verschleiß hervor, betonen in einer Pressemitteilung aber auch, das die neuen Akkus sicherer seien, da sie nicht brennbar sind. Die neuen Akkus sollen sich zudem schneller laden lassen.

Den Forschern zufolge weisen die neuen Akkus die dreifache Energiedichte aktueller Lithium-Ionen-Akkus auf. Außerdem halten sie mehr Ladezyklen aus Die Ladezeit soll im Bereich von Minuten statt Stunden liegen.

John Goodenough (Bild: University of Texas at Austin)
Ein Team um John Goodenough, Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus, hat an der University of Texas in Austin eine neue Akkutechnologie entwickelt. (Bild: University of Texas at Austin)

Wesentlicher technischer Unterschied ist der verwendete Elektrolyt, der die Lithium-Ionen von der negativ geladenen Anode zur positiv geladenen Kathode transportiert. Er ist bei den neuen Akkus keine Flüssigkeit mehr, sondern aus Glas. So wird verhindert, dass das Alkali-Metall der Anode (beispielsweise Lithium) bei hohen Ladeströmen Dendriten bildet. Die können bei herkömmlichen Akkus durch den flüssigen Elektrolyten hindurch die Kathode erreichen und einen Kurzschluss auslösen.

Ein weiterer Vorteil der Glas-Elektrolyten ist, dass bei Temperaturen von minus 20° C immer noch eine hohe Leitfähigkeit besitzen. Damit eignen sie sich dann auch für die Verwendung in Fahrzeugen auch im Winter. Den Forschern zufolge eignen sich die neuen Akkus grundsätzlich sogar für einen Einsatz bei Temperaturen von minus 60° C.

Gegenüber IEEE Spectrum erklärt Goodenough, die Technik erlaube die Entwicklung von Elektrofahrzeugen, die in Bezug auf Kosten und Verbraucherfreundlichkeit Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor gleichkommen. Die Technik sei außerdem geeignet, durch Solar- und Windkraftanlagen erzeugten Strom vorübergehend zu speichern.

Allerdings ist die Entwicklung der Akkutechnik noch nicht vollständig abgeschlossen. Derzeit arbeiten die Forscher an mehreren Patenten. Sie hoffen aber, bald schon zusammen mit Akku-Herstellern in Elektrofahrzeugen erste Prototypen testen zu können.

Offen ist noch wann die neuen Akkus marktreif sind. An diesem Schritt sind auch schon andere Entwicklungen gescheitert. So hatten Forscher des Massachusetts Institute of Technology etwa im August 2016 eine Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technik vorgestellt, die schon ab Anfang 2017 in Smartphones verwendet werden sollte. Auf dem Mobile World Congress vergangene Woche in Barcelona war davon jedoch keine Rede mehr. Auch eine dort vorgestellte Schnellladetechnik wird wahrscheinlich erst in ein bis zwei Jahren auf den Markt kommen.

[mit Material von Stefan Beiersmann, ZDNet.de]

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