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. MBtech Group GmbH & Co. KGaA, Sindelfingen, Stuttgart, Neu-Ulm, Ulm
  2. Preh GmbH, Bad Neustadt (Saale)
  3. MBtech Group GmbH & Co. KGaA, Stuttgart, Sindelfingen, Neu-Ulm, Ulm
  4. IAV GmbH - Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr, Gifhorn


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (u. a. Jurassic World, Fast & Furious 7, Die Unfassbaren, Interstellar, Terminator 5)
  2. 19,99€ (Vorbesteller-Preisgarantie)

Folgen Sie uns
       


  1. Teilzeitarbeit

    Amazon probiert 30-Stunden-Woche aus

  2. Archos

    Neues Smartphone mit Fingerabdrucksensor für 150 Euro

  3. Sicherheit

    Operas Server wurden angegriffen

  4. Maru

    Quellcode von Desktop-Android als Open Source verfügbar

  5. Linux

    Kernel-Sicherheitsinitiative wächst "langsam aber stetig"

  6. VR-Handschuh

    Dexta Robotics' Exoskelett für Motion Capturing

  7. Dragonfly 44

    Eine Galaxie fast ganz aus dunkler Materie

  8. Gigabit-Breitband

    Google Fiber soll Alphabet zu teuer sein

  9. Google-Steuer

    EU-Kommission plädiert für europäisches Leistungsschutzrecht

  10. Code-Gründer Thomas Bachem

    "Wir wollen weg vom Frontalunterricht"



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Lernroboter-Test: Besser Technik lernen mit drei Freunden
Lernroboter-Test
Besser Technik lernen mit drei Freunden
  1. Kinderroboter Myon Einauge lernt, Einauge hat Körper
  2. Landwirtschaft 4.0 Swagbot hütet das Vieh
  3. Künstliche Muskeln Skelettroboter klappert mit den Zähnen

Mobilfunk: Eine Woche in Deutschland im Funkloch
Mobilfunk
Eine Woche in Deutschland im Funkloch
  1. Netzwerk Mehrere regionale Mobilfunkausfälle bei Vodafone
  2. Hutchison 3 Google-Mobilfunk Project Fi soll zwanzigmal schneller werden
  3. RWTH Ericsson startet 5G-Machbarkeitsnetz in Aachen

No Man's Sky im Test: Interstellare Emotionen durch schwarze Löcher
No Man's Sky im Test
Interstellare Emotionen durch schwarze Löcher
  1. No Man's Sky für PC Läuft nicht, stottert, nervt
  2. No Man's Sky Onlinedienste wegen Überlastung offline
  3. Hello Games No Man's Sky bekommt Raumstationsbau

  1. Re: Hype Biometrie - brandgefährlicher Unfug

    cpt.dirk | 17:03

  2. Re: Ist doch billiger

    Sharra | 17:03

  3. Gibt es einen Lagerarbeitsplatz, wo es einem...

    Lord Gamma | 17:02

  4. Re: 30 Stunden auf Abruf ?!?

    demon driver | 17:00

  5. Re: 10 bis 14 Uhr?

    demon driver | 16:55


  1. 15:59

  2. 15:18

  3. 13:51

  4. 12:59

  5. 15:33

  6. 15:17

  7. 14:29

  8. 12:57


  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