Neues Material soll Akku-Lebensdauer um das 100-Fache erhöhen

26. November 2011, 11:08
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Basis aus Nanopartikeln - Einsatz als Zwischenspeicher im Stromnetz möglich

Eine Technologie, an der Forscher weltweit seit Jahren - ohne revolutionäre Ergebnisse - arbeiten, sind leistungsstarke Akkus. Ein Team von Wissenschaflern an der Universität Stanford scheint diesem Traum wieder einen Schritt näher gerückt zu sein. Sie wollen einen Ansatz gefunden haben, der die Akkulebensdauer um ein Vielfaches erhöht.

Nanopartikel statt Lithium Ionen

Die Tage der Lithium-Ionen-Akkus könnten bald von einer neuen Generation abgelöst werden. Das neue Material aus Nanopartikeln weist gute Skalierbarkeit auf und die Akkus können als Zwischenspeicher im Stromnetz eingesetzt werden. Den Angaben der Forscher zufolge kann dadurch die Zahl der Ladezyklen eines Akkus um das Hundertfache erhöht werden. Speziell bei großen Akkus ist das Problem der Lebenszeit groß.

Effizienter und günstiger

Die Basis ist eine Elektrode, die aus Nanopartikeln einer Kupferverbindung besteht. Im Gegensatz zu Lithium Ionen Akkus ist die neue Technologie effizienter und relativ günstig in der Produktion. Zudem könnten sie als Zwischenspeicher dienen - zur Ausgleichung von Leistungsschwankungen, zu denen es durch Energiegewinnung aus erneuerbaren Energien kommt.

Kristallstruktur

Prototypen gibt es zwar noch keine, aber in Tests wurden bereits 40.000 Lade- und Entlade-Prozesse erfolgreich passiert, so die Entwickler. Am Ende war noch 80 Prozent der Anfangsleistung möglich, was sich durch die atomare Struktur des "kristallinen Kupfer-Hexacyanoferrats" erklärt. Im Vergleich dazu schaffen es Lithium-Ionen-Akkus gerade mal auf 400 Ladezyklen. Ionen können in der offenen Kristallstruktur leichter eindringen als in anderen Materialien, wo sich das Kristallgitter durch den regen Teilchenfluss zunehmend abnutzt.

Geeignete Größe

Im Vergleich zu Lithium-Ionen dienen Kalium-Ionen als Ladungsträger, die aufgrund ihrer Größe besser zu den Öffnungen in der Kristallstruktur der Elektrode passen. Ein Marktstart für die lang ersehnten long life Akkus nannten die Stanford-Forscher noch nicht. (ez, derStandard.at, 26.11.2011)

  • Forschern soll ein Durchbruch in der Akku-Entwicklung gelungen sein.

    Forschern soll ein Durchbruch in der Akku-Entwicklung gelungen sein.

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