Forscher des MIT haben einen neuartigen Festkörper-Akku entwickelt. Er benötigt weniger Kobalt, ist viermal so leicht wie ein regulärer Akku. Damit wären die Akkus nachhaltiger, effizienter und Elektroautos könnten damit sehr viel weiter fahren.
Wie gut die Elektromobilität in der Praxis funktioniert und angenommen wird, hängt auch von der Akku-Technologie ab.
Dabei geht es einmal um die Reichweiten. Denn aktuelle Lithium-Ionen-Akkus bieten vielleicht genug Reichweite für den persönlichen Fahrgebrauch im privaten PKW. Doch für wirklich lange Strecken, wie etwa bei LKWs, Schiffen oder Flugzeugen ist die Technologie noch nicht effizient genug.
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Darüber hinaus sind Akkus auch ein interessanter Energiespeicher für Strom, insbesondere aus erneuerbaren Quellen. Das ist etwa deshalb wichtig, damit du Ökostrom dann nutzen kannst, wenn du ihn brauchst und nicht nur, wenn der Wind weht.
Genau deshalb beschäftigen sich viele Forscher derzeit mit der Frage, wie man Akkus effizienter machen kann. Erst vor Kurzem präsentierten Wissenschaftler im Auftrag von Tesla einen neuen, extrem lange haltbaren Super-Akku.
Nun haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ebenfalls einen neuartigen Akku vorgestellt. Dieser hat eine viel höhere Energiedichte als aktuelle Lithium-Ionen-Akkus und ist viel leichter.
Festkörper-Akku: Mehr Strom pro Kilogramm
Damit könnte man also sehr viel mehr Strom pro Kilogramm Batterie speichern und so viel leistungsstärkere Akkus erhalten. Darüber hinaus würde dieser Akku weniger Anteile von problematischen Metallen wie Nickel oder Kobalt enthalten.
Um das zu erreichen, haben die Forscher die flüssigen Teile im Akku gegen feste Stoffe ausgetauscht. Normalerweise brauchen klassische Lithium-Ionen-Akkus ein flüssiger Elektrolyt, damit sich Ionen zwischen Kathode und Anode bewegen können.
Das hat unter anderem zwei Nachteile: Der Elektrolyt erfordert bestimmte Metallzusammensetzungen, die aber nicht unbedingt die effizentesten sind und er ist brennbar.
Könnte man ihn ersetzen, wären andere Metalle als Anodenmaterial denkbar, was die Energiedichte der Akkus deutlich erhöhen würde.
Tatsächlich probieren sich mehrere Wissenschaftler derzeit an diesen Festkörper-Akkus mit Lithium-Metall-Kombinationen. Doch dabei gibt es ein neues Problem. Ohne den Elektrolyten dehnt sich das Lithium beim Aufladen auf, beim Entladen zieht es sich wieder zusammen, was die Metalle sehr schnell sehr brüchig macht.
Genau hier setzt der Super-Akku des MIT an.
Smartphone nur noch alle drei Tage aufladen
Die Forscher haben dazu mehrere Materialien wabenförmig in kleinsten Nano-Röhren angeordnet und das Lithium ist innerhalb dieser Röhren angebracht. So hat das Lithium genug Raum, um sich auszudehnen, ohne die festen Metalle zu beschädigen.
Das ist bislang eins der vielversprechendsten Ergebnisse in der Forschung zum Festkörper-Akku.
Diese Festkörper-Akkus könnten bis zu viermal leichter als Lithium-Ionen-Akkus sein und das bei gleicher Speicherkapazität. Elektroautos könnten damit sehr viel weiter fahren.
Doch die Technologie wäre natürlich auch für andere Akkus hilfreich, wie etwa in deinem Smartphone. Die MIT-Forscher gehen davon aus, dass du so dein Smartphone nur alle drei Tage aufladen müsstest.
Darüber hinaus gäbe es keine Explosionsgefahr mehr und die Akkus wären dadurch nicht nur leistungsfähiger, sondern auch sicherer.
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