Trockenakku

Forschende der ETH Zürich entwickelten einen Lithium-Ionen-Akku, der ausschließlich aus festem Material besteht – er enthält weder Flüssigkeiten noch Gele.

Selbst bei sehr hohen Temperaturen kann er sich nicht entzünden. In klassischen Lithium-Ionen-Akkus sind die beiden Elektroden aus festen leitenden Verbindungen gefertigt; zwischen diesen Elektroden bewegen sich Ladungen in einem flüssigen oder gelförmigen Elektrolyten. Anders in sogenannten Festkörperakkus: In ihnen ist auch der dazwischen liegende Elektrolyt aus festem Material gefertigt Die Forscher stellten im Labor einen sandwichartig aufgebauten Akku her: Zwischen den beiden Elektroden liegt eine Schicht einer lithiumhaltigen Verbindung (Lithiumgranat) als fester Elektrolyt. Lithiumgranat gehört zu den Materialien mit der höchsten bekannten Leitfähigkeit für Lithium-Ionen.Bei der Herstellung wurde dafür gesorgt, dass die feste Elektrolytschicht eine poröse Oberfläche erhielt, auf die das Material des Minuspols in flüssiger Form aufgetragen wurde; es konnte in die Poren eindringen. Schließlich wurde der Akku bei 100 Grad Celsius gehärtet. Dank dem Trick mit den Poren konnten die Forschenden die Kontaktfläche zwischen Minuspol und Elektrolyt stark vergrößern, was letztlich den Effekt hat, dass der Akku schneller geladen werden kann. So hergestellte Akkus könnte man theoretisch bei normaler Umgebungstemperatur betreiben, Wirklich gut funktionieren sie im gegenwärtigen Entwicklungsstand allerdings erst bei etwa 95 Grad.    Diesen Umstand könnte man beispielsweise in Batterie-Speicherkraftwerken nutzen, die überschüssige Energie speichern und zeitversetzt abgeben können.  Bild: ETH Zürich / Fabio Bergamin – Eine Scheibe des (weissen) Lithiumgranat-Elektrolyten, beschichtet mit einer (schwarzen) Lithiumverbindung als Minuspgarol im Labor der ETH-Forschenden.

AK
2.9.16

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