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Aluminium-Ionen-Akku: Sicherer Akku lässt sich in einer Minute laden

Günstig in der Herstellung, kurze Ladezeit, lange Lebensdauer, keine Feuergefahr: Der Aluminium-Ionen-Akku, den US-Forscher entwickelt haben, hat alles, was Smartphone-Nutzer sich wünschen. Wenn da nur die Sache mit der Spannung nicht wäre.

Artikel veröffentlicht am ,
Aluminium-Ionen-Akku: frühes Stadium eines neuen Akkutyps
Aluminium-Ionen-Akku: frühes Stadium eines neuen Akkutyps (Bild: Stanford University/Screenshot: Golem.de)

Aluminium statt Lithium: Wissenschaftler der Stanford-Universität haben einen Akku auf der Basis von Aluminium entwickelt. Damit soll er schneller laden und vor allem sicherer als Lithium-Ionen-Akkus sein.

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Bei diesem Akku-Typ ist die Anode aus Aluminium; die Kathode besteht aus Graphit. Als Elektrolyt wird ein Salz eingesetzt, das bei Zimmertemperatur flüssig ist. Der Stromspeicher hat einige positive Eigenschaften: So lässt er sich sehr schnell laden. Einen Smartphone-Akku zu laden, dauere nur eine Minute, schreiben die Forscher um Hongjie Dai in der Fachzeitschrift Nature.

Der Akku kann gebogen werden

Ein weiterer Vorteil ist, dass der Akku elastisch ist - er kann gebogen oder gefaltet werden, was den Einbau in ein Gerät vereinfachen kann. Daneben hat sich der Akku als sehr haltbar erwiesen: Er überstand über 7.500 Ladezyklen ohne Kapazitätsverluste. Ein Lithium-Ionen-Akku verliert nach rund 1.000 Ladezyklen an Leistungsfähigkeit.

Schließlich ist der Akku viel sicherer als ein Lithium-Ionen-Akku: "Unser neuer Akku fängt nicht einmal dann Feuer, wenn man ihn durchbohrt", sagt Dai. Er soll danach sogar noch eine Weile funktionieren. Das Gehäuse eines Lithium-Ionen-Akkus hingegen sollte tunlichst nicht beschädigt werden.

Speicher für das Stromnetz

Ein wichtiges Anwendungsgebiet für einen Akku mit diesen Eigenschaften sind mobile Geräte wie Laptops, Smartphones oder Tablets. Aluminium-Ionen-Akkus eigneten sich aber auch gut als Speicher für das Stromnetz, etwa um Strom aus Wind- und Solarkraftwerken zu speichern. Dazu müsse ein Akku eine lange Lebensdauer haben sowie schnell ge- und entladen werden, sagt Dai.

Forscher arbeiten seit gut 30 Jahren an Akkus mit einer Anode aus Aluminium. Das Metall ist attraktiv, weil es günstig ist, eine hohe Speicherkapazität hat und nicht brennt. Allerdings sind die Erfolge bisher übersichtlich: Es gab Schwierigkeiten beim Kathodenmaterial, die Akkus lieferten nur eine Spannung von einem halben Volt und überstanden weniger als 100 Ladezyklen.

Akku ist noch nicht serientauglich

Serientauglich ist der neue Stromspeicher jedoch noch nicht: Er liefert nur eine Spannung von rund zwei Volt. Das ist zwar schon deutlich mehr als bisher entwickelte Aluminium-Ionen-Akkus. Für Anwendungen in einem Smartphone reicht das aber nicht aus: Ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku produziere eine doppelte so hohe Spannung, sagt Dai. "Andererseits hat unser Akku sonst alles, das ein Akku braucht: günstige Elektroden, viel Sicherheit, sehr schnelles Laden, Elastizität und eine lange Lebensdauer."

Als Lösung für dieses letzte Problem sieht Dai einen Ansatz: Ein anderes Kathodenmaterial soll für mehr Spannung sowie eine höhere Energiedichte sorgen. Ihr Prototyp sei ein neuer Akkutyp in einer frühen Entwicklungsphase, ist Dai überzeugt.

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IchBinFanboyVon... 11. Apr 2015

Ganz ehrlich: Wenn mein Handy doppelt so schwer wäre, dafür aber in 1 Minute aufgeladen...

ProArchive 10. Apr 2015

Wenn man dieses Akku von einer Windturbine aufladen würde und der Wind kann sowohl nur 20...

plutoniumsulfat 10. Apr 2015

Stimmt ;)

plutoniumsulfat 09. Apr 2015

Hätte was, keine Frage, nur wird sich das vermutlich kaum durchsetzen, die Hersteller...

FreiGeistler 08. Apr 2015

Quelle schei**e?


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