Neue Batterie-Visionen

Von: Deian I.

Viele elektronische Geräte enthalten Kondensatoren. Das sind Bauteile, die Elektrizität auf zwei Metallschichten speichern, die durch ein isolierendes Material getrennt sind. Der Vorteil von Kondensatoren ist die Fähigkeit Strom blitzschnell abzugeben. Der Nachteil hingegen ist der bisher bescheidene Stromvorrat. Sie können nur einen kleinen Teil Energie speichern, die in Lithium-Ionen-Akku der selben Größe enthält.

 

Die Kapazität von Kondensatoren steigt mit der Größe der Metalloberfläche. Aus diesem Grund versuchen MIT-Forscher Metallelektroden mit einem dichten Pelz leitender Nanoröhrchen zu überziehen. In der Stanford University versuchen Forscher eine Flüssigkeit herzustellen, in der Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Silber-Nanodrähte gelöst sind. Anschließend drucken sie Kondensatoren einfach auf Papier als Isolatorschicht. Dies bietet den Vorteil, dass die Speicherdichte sehr hoch ist und sich die Akkus wegen der besseren Leitfähigkeit der Beschichtung schneller aufladen, preiswerter sind und eine längere Lebensdauer haben. Laut dem Physiker Yi Cui, der an der Entwicklung der Akkus beteiligt ist, überstehen die Papierakkus 40 000 Lade-und-Entlade-Zyklen.

 

Der Physikers Alfred Hübler der Universität von Illinois schlägt in seinem Konzept einen Quantenakku vor. Dabei sollen im Abstand von nur wenigen Atomdurchmessern Milliarden winziger Kondensatoren aus leitenden Nanoröhrchen angeordnet werden. Laut Hüblers Rechnung soll ein solcher Quantenakku alle bekannten Stromspeichertechniken bei weitem übertreffen. Die speicherbare Energie übertrifft die eines Lithium-Ionen-Akkus um ein Vielfaches. Darüberhinaus kann die Energie jahrelang ohne Verluste gelagert werden.

 

Forscher des Fraunhofer-Instituts wollen für Silicatforschung in Würzburg Akkus entwickeln, die zehnmal mehr Strom speichern können, als herkömmliche Kondensatoren. Dabei bauen die Forscher auf Superkondensatoren, die Energie elektrostatisch in einer dünnen Doppelschicht speichern.

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