Abo
  • Services:
Anzeige
Harold Kung: Neue Anodentechnik
Harold Kung: Neue Anodentechnik (Bild: Northwestern University)

Lithium-Ionen-Akku: Anodentechnik ermöglicht mehr Kapazität und kürzere Ladezeit

Harold Kung: Neue Anodentechnik
Harold Kung: Neue Anodentechnik (Bild: Northwestern University)

Eine neue Technik für die Anode soll laut US-Forschern deutlich leistungsfähigere Lithium-Ionen-Akkus ermöglichen. Der Akku soll zehnmal mehr Energie speichern können als heutige Akkus. Gleichzeitig verkürzt sich die Ladezeit.

Wissenschaftler der Northwestern University in Evanston im US-Bundesstaat Illinois haben eine neue Elektrode für Lithium-Ionen-Akkus entwickelt. Diese soll die Speicherkapazität der Akkus erhöhen sowie kürzere Ladezeiten ermöglichen.

Anzeige

Wenn die in einem Lithium-Ionen-Akku gespeicherte elektrische Energie genutzt wird, wandern Lithium-Ionen von der Anode durch ein Elektrolyt zur Kathode. Wird der Akku wieder geladen, verläuft der Prozess in umgekehrter Richtung. Die Kapazität wird dabei dadurch bestimmt, wie viele Lithium-Ionen sich an beiden Elektroden anlagern können. Die Ladezeit hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der die Ionen von einer Elektrode zur anderen wandern.

Ein Ion, sechs Atome

Für beide Faktoren haben die Forscher um Harold Kung eine Lösung gefunden, wie sie im Fachmagazin Adancend Energy Materials schreiben. Anode und Kathode bestehen aus jeweils mehreren Lagen aus Graphen, einem zweidimensionalen Kohlenstoff. Eine Beschränkung besteht darin, dass sich ein Lithium-Ion an sechs Kohlenstoffatome anlagert.

Werden die Elektroden aus Silizium gefertigt, steigt die Kapazität: An ein Siliziumatom können sich vier Lithium-Ionen anlagern. Das Problem ist aber, dass sich das Silizium dabei stark ausdehnt und zusammenzieht, wodurch sich seine Speicherkapazität schnell reduziert. Kung und seine Kollegen haben eine Anode aus beiden Materialien gefertigt: Sie platzieren Siliziumcluster zwischen den Graphenlagen, die das Silizium stabilisieren. Dadurch steigt die Speicherkapazität der Elektrode.

Ionenstau

Die Ladegeschwindigkeit hängt mit der Form des Graphen zusammen: Die Lagen sind vergleichsweise lang. Die Lithium-Ionen müssen an den äußeren Lagen entlang wandern, bevor sie zu den dahinter liegenden gelangen. Dabei kommt es an den Enden der Lagen zu Ionenstaus. Die Forscher haben ihre Anode so konstruiert, dass in den Graphenlagen 10 bis 20 Nanometer große Löcher sind, die die Lithium-Ionen als Abkürzung nutzen. Dadurch soll sich die Ladezeit verringern.

Mit der von ihnen entwickelten Technik soll ein Akku nach Angaben der Wissenschaftler um Kung bis zu zehnmal mehr elektrische Energie speichern können. Gleichzeitig soll die Ladezeit nur noch ein Zehntel betragen. Die neue Technik solle in drei bis fünf Jahren serienreif sein, sagen die Entwickler.


eye home zur Startseite
Atalanttore 03. Dez 2011

Nur hört und sieht man nach der ersten Vorstellung nie wieder was von diesen Akkus.

tilmank 16. Nov 2011

Hmm, als Brennstoffzellenakku kann man das zwar nicht bezeichnen, Nachtanken im Betrieb...

Enyaw 16. Nov 2011

na dann erklär mal...

tilmank 16. Nov 2011

Ich habe erst garnicht kapiert was du meinst :D Also rein logisch entspricht "10 mal...

brill 15. Nov 2011

Akkuladeizeiten wurden doch schon vor Jaaaaahren dank Betavoltaik überflüssig... Jede...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen
  2. über Robert Half Technology, Berlin
  3. Unitymedia GmbH, Köln
  4. IABG Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH, Ottobrunn bei München


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. und Gears of War 4 gratis erhalten
  2. und Gears of War 4 gratis erhalten
  3. 114,90€

Folgen Sie uns
       


  1. Altiscale

    SAP kauft US-Startup für 125 Millionen US-Dollar

  2. Stiftung Warentest

    Mailbox und Posteo gewinnen Mailprovidertest

  3. Ausrüster

    Kein 5G-Supermobilfunk ohne Glasfasernetz

  4. SpaceX

    Warum Elon Musks Marsplan keine Science-Fiction ist

  5. Blau

    Prepaid-Kunden bekommen deutlich mehr Datenvolumen

  6. Mobilfunk

    Blackberry entwickelt keine Smartphones mehr

  7. Nvidia und Tomtom

    Besseres Cloud-Kartenmaterial für autonome Fahrzeuge

  8. Xavier

    Nvidias nächster Tegra soll extrem effizient sein

  9. 5G

    Ausrüster schweigen zu Dobrindts Supernetz-Ankündigung

  10. Techbold

    Gaming-PC nach Spiel, Auflösung und Framerate auswählen



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
X1D ausprobiert: Die Hasselblad für Einsteiger
X1D ausprobiert
Die Hasselblad für Einsteiger
  1. Modulares Smartphone Lenovo bringt Moto Z mit Moto Z Play nach Deutschland
  2. Hasselblad DJI hebt mit 50-Megapixel-Luftbildkamera ab

Osmo Mobile im Test: Hollywood fürs Smartphone
Osmo Mobile im Test
Hollywood fürs Smartphone
  1. Osmo Mobile DJI präsentiert Gimbal fürs Smartphone
  2. DJI Osmo+ Drohnenkamera am Selfie-Stick
  3. DJI Flugverbotszonen in Drohnensoftware lassen sich ausschalten

Neuer Porträtmodus: Das iPhone 7 Plus entdeckt die Hintergrundunschärfe
Neuer Porträtmodus
Das iPhone 7 Plus entdeckt die Hintergrundunschärfe
  1. Neues iPhone US-Late-Night-Komiker witzeln über Apple
  2. IOS 10.0.2 Apple beseitigt Ausfälle der Lightning-Audio-Kontrollen
  3. Jailbreak 19-Jähriger will iPhone-7-Exploit für sich behalten

  1. Re: Der Abschluss ist nur für Einsteiger relevant

    cpt.dirk | 28.09. 23:55

  2. Re: Firmware mit dem großen C == No Go

    cpt.dirk | 28.09. 23:49

  3. Re: Was ist ein fairer Preis ?

    teddybums | 28.09. 23:33

  4. Re: AMD hat bei Grafiktreibern aus seinen Fehlern...

    cpt.dirk | 28.09. 23:33

  5. Re: Rittersporn?

    KillerJiller | 28.09. 23:29


  1. 19:10

  2. 18:10

  3. 16:36

  4. 15:04

  5. 14:38

  6. 14:31

  7. 14:14

  8. 13:38


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel