Nanodraht und Gel: Neue Technik könnte Akkus viel langlebiger machen

Forscher in den USA haben durch Zufall eine Methode entdeckt, durch die Akkus weitaus haltbarer werden könnten. Ein Polymergel und mit Mangan(IV)-oxid überzogene Nanodrähte sind dabei die Schlüsselkomponenten.

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Der Unterschied in der Korrosion ist sichtbar - mit dem Polymergel ist diese weitaus schwächer.
Der Unterschied in der Korrosion ist sichtbar - mit dem Polymergel ist diese weitaus schwächer. (Bild: UCI)

Wissenschaftler der University of California, Irvine (UCI) haben einen Weg gefunden, mit dem sich die Haltbarkeit von Akkus drastisch steigern lassen könnte. Ein von den Forschern entwickelter Akku aus Goldnanodrähten, die mit Mangan(IV)-oxid überzogen und in ein Gel aus Polymethylmethacrylat (PMMA) gelegt wurden, hält nach ihren Angaben bis zu 200.000 Ladezyklen. Dabei sinkt die Kapazität nur um fünf bis sechs Prozent.

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Eine solche Reduzierung der Kapazität wird mit den gleichen Nanodrähten, aber ohne PMMA bereits nach 2.000 bis 8.000 Ladezyklen erreicht. Das Gel erhöht die Nutzungsdauer des Akkus im Versuchsaufbau demnach erheblich. Im Versuch verwendeten die Forscher Popular Science zufolge zwei Kathoden, nicht eine Kathode und eine Anode, wie es eigentlich bei Akkus üblich ist. Dennoch soll die Aussage valide sein.

  • Deutlich zu erkennen: Die Korrosion ist mit PMMA merklich geringer. (Bild: UCI)
  • Eine schematische Darstellung des Akkus mit und ohne PMMA (Bild: UCI)
  • Der Akku im Versuchsaufbau (Bild: UCI)
Der Akku im Versuchsaufbau (Bild: UCI)

Grund für die längere Nutzungsdauer könnte den Forschern zufolge sein, dass das PMMA die beim wiederholten Aufladen auftretende Korrosion der Nanodrähte drastisch verringert. Dies zeigen auch Mikroskopaufnahmen, die das Team von Nanodrähten mit und ohne Gelumhüllung gemacht hat.

Technik durch Zufall entdeckt

Den genauen Wirkungsablauf verstehen aber auch die Wissenschaftler noch nicht vollständig - was auch daran liegen kann, dass sie ihre Entdeckung zufällig machten. Eigentlich wollte das Forscherteam schlicht einen Akku entwickeln, der statt einer Elektrolytflüssigkeit ein Gel verwendet. Dabei sind sie auf die drastisch erhöhten Ladezyklen gestoßen.

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Da die Kerne der Nanodrähte aus Gold sind, dürften derartig aufgebaute Akkus jedoch merklich teurer als aktuelle Modelle sein. Sollte aber ein probates Ersatzmaterial gefunden werden, könnten sich die Fertigungskosten entsprechend reduzieren. Laut Popular Science will das UCI-Team versuchen, erste Akkus mit der neuen Technik herzustellen.

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tingelchen 26. Apr 2016

Habe nichts anderes behauptet :) Selbst mit Akkumanagement verlieren alle derzeit...

Dwalinn 26. Apr 2016

Die letzten 20 Akku Meldung von Golem waren allerdings keine Produktankündigungen sondern...

mxcd 25. Apr 2016

Die Ansätze, Erkenntnisse und Fortschritte aktueller Forschung zum Thema...

My1 25. Apr 2016

tatsächlich: https://de.wikipedia.org/wiki/Polymethylmethacrylat just lol...



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