Abo
  • Services:

Energiespeicher: Fester Elektrolyt macht Akkus sicherer

Keine Feuergefahr, kein Auslaufen giftiger Flüssigkeit: Forscher aus Jülich haben einen Akku mit einem festen Elektrolyt entwickelt. Der soll sich vor allem für Elektroautos eignen.

Artikel veröffentlicht am ,
Festkörperakku: kein Kühlsystem und kein Schutz
Festkörperakku: kein Kühlsystem und kein Schutz (Bild: Forschungszentrum Jülich)

Einen sicheren Akku haben Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich entwickelt: Er hat einen festen Elektrolyt, der nicht auslaufen oder in Brand geraten kann. Dafür kommt eine spezielle Keramik zum Einsatz.

Stellenmarkt
  1. Robert Bosch GmbH, Abstatt
  2. Code White GmbH, Ulm

Der Elektrolyt ist das Medium, durch das die Lithium-Ionen während des Entladens von der Anode zur Kathode wandern. Es isoliert zudem die beiden Pole. Meist ist der Elektrolyt flüssig, kann aber auch fest sein. Dann muss das Material in seiner atomaren Gitterstruktur Leerstellen aufweisen, die die Lithium-Ionen besetzen und durch den festen Elektrolyt wandern können.

Akku soll dünner werden

"Der Mechanismus läuft allerdings etwas langsamer ab als die Diffusionsvorgänge innerhalb eines flüssigen Elektrolyten. Das erhöht den Widerstand für den Ionentransport, was die abrufbare Leistungsdichte der Batterie verringert", sagt Sven Uhlenbruck. Diese schlechtere spezifische Leitfähigkeit lässt sich aber dadurch ausgleichen, dass der Elektrolyt sehr dünn ist. "Unser Ziel ist es, die Dicke des Feststoffelektrolyten auf wenige Mikrometer zu reduzieren".

Flüssige Elektrolyten, die zumeist auch noch giftig sind, können auslaufen, wenn der Akku beschädigt wird. Herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus überhitzen zudem schon mal und fangen Feuer.

Da läuft nichts aus

Diese Gefahr besteht bei einem Feststoff-Lithium-Ionen-Akku nicht: "Die Zellen können bei Unfällen und Fehlern nicht in Brand geraten und nicht auslaufen. Sie könnten eine deutlich längere Lebensdauer haben und sind auf jeden Fall weniger temperaturempfindlich", sagt Olivier Guillon.

Anders als die Akkus mit dem flüssigen Elektrolyt benötigen Feststoffzellen kein Kühlsystem und keinen Schutz, da sie unempfindlich gegen mechanische Belastungen wie Stöße und Vibrationen sind. Dadurch sind sie vor allem für Elektroautos gut geeignet.

Die Jülicher Forscher haben einen Prototyp gebaut, der schon mehr als 350 Ladezyklen überstanden hat. Wann die Technik, die die Forscher in den Fachzeitschriften Nachrichten aus der Chemie und Journal of Power Sources beschreiben, Marktreife erlangen könnte, ist nicht bekannt.



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (nur für Prime-Mitglieder)
  2. 7,99€ inkl. FSK-18-Versand
  3. 4,25€

Rulf 15. Mär 2015

ja liegt das elektrolytgetränkte papier eben in fester form vor...

TC 14. Mär 2015

Akku-News für Profis

tf (Golem.de) 14. Mär 2015

Danke für den Hinweis, wir haben die Schreibung der Dudenvorgabe gemäß auf maskulin geändert.

Eheran 13. Mär 2015

Das Lithium ist nicht an der Oberfläche, das ist IN den Elektroden. Würde es metallisch...


Folgen Sie uns
       


Golem.de spielt die Battlefield 5 Closed Alpha

Zwölf Stunden haben wir in der Closed Alpha des kommenden Shooters im Zweiten Weltkrieg Battlefield 5 verbracht - Zeit für eine erste Analyse der Änderungen.

Golem.de spielt die Battlefield 5 Closed Alpha Video aufrufen
Esa: Sonnensystemforschung ohne Plutonium
Esa
Sonnensystemforschung ohne Plutonium

Forscher der Esa arbeiten an Radioisotopenbatterien, die ohne das knappe und aufwendig herzustellende Plutonium-238 auskommen. Stattdessen soll Americium-241 aus abgebrannten Brennstäben von Kernkraftwerken zum Einsatz kommen. Ein erster Prototyp ist bereits fertig.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Jaxa Japanische Sonde Hayabusa 2 erreicht den Asteroiden Ryugu
  2. Mission Horizons @Astro_Alex fliegt wieder
  3. Raumfahrt China lädt die Welt zur neuen Raumstation ein

Battlefield 5 Closed Alpha angespielt: Schneller sterben, länger tot
Battlefield 5 Closed Alpha angespielt
Schneller sterben, länger tot

Das neue Battlefield bekommt ein bisschen was von Fortnite und wird allgemein realistischer und dynamischer. Wir konnten in der Closed Alpha Eindrücke sammeln und erklären die Änderungen.
Von Michael Wieczorek

  1. Battlefield 5 Mehr Reaktionsmöglichkeiten statt schwächerer Munition
  2. Battlefield 5 Closed Alpha startet mit neuen Systemanforderungen
  3. Battlefield 5 Schatzkisten und Systemanforderungen

VR-Rundschau: Retten rockende Jedi-Ritter die virtuelle Realität?
VR-Rundschau
Retten rockende Jedi-Ritter die virtuelle Realität?

Der mediale Hype um VR ist zwar abgeflaut, spannende Inhalte dafür gibt es aber weiterhin - und das nicht nur im Games-Bereich. Mit dabei: das beliebteste Spiel bei Steam, Jedi-Ritter auf Speed und ägyptische Grabkammern.
Ein Test von Achim Fehrenbach

  1. Oculus Core 2.0 Windows 10 wird Minimalanforderung für Oculus Rift
  2. Virtual Reality BBC überträgt Fußball-WM in der virtuellen VIP-Loge
  3. VR-Brillen Google experimentiert mit Lichtfeldfotografie

    •  /