Lithium-Ionen-Akku: Anodentechnik ermöglicht mehr Kapazität und kürzere Ladezeit
Harold Kung: Neue Anodentechnik (Bild: Northwestern University)

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

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.

Anzeige

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.

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.


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...

Kommentieren



Anzeige

  1. Informatiker/-in im IT-Helpdesk (Incidentmanagement)
    ZF Friedrichshafen AG, Friedrichshafen
  2. Kaufmännischer Angestellter Prozesse & Systeme (m/w)
    Bosch Communication Center Magdeburg GmbH, Magdeburg
  3. Softwareentwickler (m/w) für IT-Anwendungen
    TQ-Systems GmbH, Seefeld/Oberbayern
  4. SAP Project Manager und Senior Berater / Consultant SAP Business Intelligence BI (m/w)
    cbs Corporate Business Solutions Unternehmensberatung GmbH, München

 

Detailsuche


Folgen Sie uns
       


  1. Akamai

    Deutschlands Datenrate liegt bei 8,9 MBit/s durchschnittlich

  2. Niedriger Schmelzpunkt

    3D-Drucken mit metallischer Tinte

  3. Tiger and Dragon II

    Netflix bietet ersten Kinofilm gleichzeitig zur Premiere

  4. Darkfield VR

    Kickstart für Dogfights mit Oculus Rift

  5. Neue Red-Tarife

    Vodafone bucht Datenvolumen automatisch nach

  6. Freies Betriebssystem

    FreeBSD-Kernel könnte in Debian Jessie entfallen

  7. Kontonummerncheck

    Netflix akzeptiert Kunden einiger Sparkassen nicht

  8. Mittelerde Mordors Schatten

    6 GByte VRAM für scharfe Ultra-Texturen notwendig

  9. Ressl

    LibreSSL-Projekt erstellt nutzerfreundliches SSL-API

  10. Ausgründung

    Ebay und Paypal trennen sich



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de



Test Forza Horizon 2: Verregnete Rundfahrt mit Ferien-Flair
Test Forza Horizon 2
Verregnete Rundfahrt mit Ferien-Flair
  1. Forza Horizon 2 Keine Wettereffekte und kleinere Welt auf der Xbox 360
  2. Microsoft Tomb Raider wird Xbox-exklusiv
  3. Microsoft Verkaufszahlen der Xbox One verdoppelt

Das Phänomen Anonymous: Niemals sein, immer nur werden
Das Phänomen Anonymous
Niemals sein, immer nur werden
  1. Lulzsec Sabu half bei Cyberangriffen in der Türkei

Radikalisierung im Internet: Wie Extremisten das Netz nutzen
Radikalisierung im Internet
Wie Extremisten das Netz nutzen
  1. Pornhub Pornoplattform kündigt Musiklabel Pornhub Records an
  2. Payment Blocking Bundesländer verbieten über 100 Glücksspielseiten
  3. Eutelsat HbbTV v2.0 bringt Video-on-Demand für langsames Internet

    •  / 
    Zum Artikel