Forschung: Neue Lithium-Ionen-Akkus sind in 10 Minuten aufgeladen

Jedes Jahr überschlagen sich die Hersteller dieser Welt mit immer neueren und geileren Smartphones, die vor Technik nur so strotzen. Hier ein größeres Display, da ein paar CPU-Kerne mehr und dort diverse Background-Features mehr und fertig ist der Akkufresser. Nur eines bleibt dabei meistens auf der Strecke: Der Akku, der Energiespender für das ganze Gerät ist.

Die Technik von Akkus hat sich in den letzten Jahren nicht wesentlich weiterentwickelt, weshalb zur Steigerung der Kapazität die Akkus und damit auch zwangsläufig die Geräte selber größer dimensioniert werden müssen in ihren Ausmaßen. Von daher dürfte von jedem Mobilgeräte-Nutzer eine neue Akkutechnologie sehnlichst herbeigewünscht werden, die mehr Kapazität oder zumindest deutlich mehr Ausdauer bieten kann. Das intensivst daran geforscht wird dürfte jedem klar sein, spätestens seit Kollege Alexander von der Graphen-Richtung berichtet hatte.

Und nun gibt es den nächsten Durchbruch aber nicht mit einer ebenfalls komplett neuartigen Technologie, nein. Vielmehr ist es Forschern der University of Southern California (USC) gelungen, die bereits bekannte Lithium-Ionen-Technologie dahingehend zu verbessern, dass deren Kapazität um das Dreifache im Vergleich zu klassischen Lithium-Ionen-Akkus gesteigert werden kann. Und einen weiteren netten Nebeneffekt konnten die Forscher ebenfalls erzielen, denn der neue Akku soll sich in gerade mal 10 Minuten vollständig aufladen lassen. Damit dürfte der Gang zur Steckdose nicht mehr in einer Stundenlangen Qual der Warterei enden.

Erreicht haben das die Forscher, indem sie die bisher gebräuchlichen Graphit-Ionen gegen poröse Nanopartikel aus Silizium ersetzt haben. Zwar läuft die Forschung mit Silizium schon eine Weile, allerdings scheiterte eine längerfristige Nutzung an den bisher verwendeten Silizium-Plättchen. Diese wurden im Bereich der Anode verwendet (dort wo der Strom in den Akku hineinfließt), zerbrachen aber aufgrund der physikalischen Gegebenheiten ziemlich schnell. Die durchlässigen Nanopartikel aus Silizium dagegen eignen sich wesentlich besser, allerdings sind die durchschnittlich 200 Ladezyklen noch viel zu gering, verglichen mit den 500 Ladezyklen von Graphit-basierten Lithium-Ionen-Akkus. Die Forscher wollen während der Weiterentwicklung ihrer Silizium-basierenden Technologie dieses Problem noch in den Griff bekommen.

Überhaupt rechnen die Forscher mit einer kommerziellen Verwendung ihrer Forschung in den kommen 2 bis 3 Jahren, die Herstellung solcher Akkus ist zudem nicht gerade teuer. Die Nanopartikel können in riesigen Mengen hergestellt werden, während die Nanoröhrchen vorheriger Prototypen eher kostspielig und schwierig in der Massenherstellung waren.

[Quelle: USC | via PC-Welt]

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