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Neuer Akku aus Aluminium lädt in einer Minute auf

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In einer Minute aufgeladen  

Forscher zeigen super-schnellen Aluminium-Akku

10.04.2015, 11:19 Uhr | t-online.de

Neuer Akku aus Aluminium lädt in einer Minute auf. Video der Stanford University zeigt den Prototypen eines Aluminium-Akkus (Quelle: Screenshot: Stanford University)

In diesem unscheinbaren Beutel steckt eine Menge Akku. (Quelle: Screenshot: Stanford University)

Forscher der amerikanischen Universität Stanford haben einen Akku vorgestellt, der in einer rekordverdächtig kurzen Ladezeit aufgeladen ist. Die neue Technik basiert auf Aluminium und soll sowohl sicherer als auch günstiger sein, als heute übliche Lithium-Ionen-Akkus.

Der Prototyp des Aluminium-Akkus sei in weniger als einer Minute voll aufgeladen, betont Professor Hongjie Dai, der den Akku mit seinem Team entwickelt hat. Das Laden eines Smartphones mit Aluminium-Akku könnte damit ebenfalls binnen Minuten erledigt sein. Darüber hinaus sei die Neuentwicklung sehr viel sicherer.

Neuer Akku bleibt sieben Mal länger "frisch"

Derzeit übliche Lithium-Ionen-Akkus können unter bestimmten Umständen in Brand geraten oder beinahe explodieren. Experimente mit dem Aluminium-Akku hingegen hätten gezeigt, dass der Akku sogar noch funktioniert und nicht in Brand gerät, nachdem er durchbohrt wurde.

Der Akku, den das Team auch in einem Video vorführt, ist in einer biegsamen Folienfülle untergebracht. Damit ist er flexibel und kann besser in flachen oder auch gebogenen Smartphones und anderen mobilen Geräten untergebracht werden. Ein weiterer Vorteil sei die Langlebigkeit des Akkus, so Hongjie Dai. Während herkömmliche Akkus nach 1000 Ladezyklen bereits spürbar Kapazität verlieren, soll der neue Akku 7500 Ladezyklen ohne Kapazitätsverlust durchhalten.

Entdeckung beinahe durch Zufall

Die Forscher setzen bei ihrem neuen Akku eine negativ geladene Anode aus Aluminium und eine positiv geladene Kathode aus Graphit ein. "Wir sind eher zufällig darauf gestoßen und haben dann in unseren Untersuchungen festgestellt, dass bestimmte Typen von Graphit eine sehr gute Leistung liefern" beschreibt der Chemiker auf der Internetseite der US-Eliteuniversität.

In dem Akku kommt ein recht einfaches Elektrolyt zum Einsatz, dass den Strom zum Fließen bringt. In dem Prototypen nutzen die Forscher im Wesentlichen ein Salz, dass bei Zimmertemperatur flüssig wird und nicht brennbar ist. Bei derzeitigen Smartphone-Akkus erfüllt das hochreaktive Lithium die Aufgabe des Elektrolyts.

Akku wird sehr günstig

Weil Aluminium sehr billig ist, sei der Akku in der Herstellung zudem deutlich günstiger, als Lithium-Ionen-Akkus, die derzeit in Smartphones, Tablets oder Notebooks verwendet werden. Zudem könnte der Aluminium-Akku eine Alternative zu den wenig umweltschonenden Alkali-Batterien werden.

Aluminium-Akku ist noch nicht serienreif

Allerdings wird es noch ein wenig dauern, bis die neue Akku-Generation serienreif ist. Der Prototyp hat eine Spannung von zwei Volt, was etwa handelsüblichen AA- und AAA-Batterien entspricht. Smartphones und andere mobile Geräte brauchen aber mindestens 3,7 Volt. Viele neuere Smartphones haben auch Akkus mit einer Spannung jenseits von vier Volt.

Das zweite Problem, dass die Forscher noch in den Griff bekommen müssen, ist die Energiedichte. Die ist derzeit noch zu niedrig. Das bedeutet, ein leistungsstarker Akku wäre noch zu groß. Die Energiedichte beschreibt die Kapazität des Akkus bezogen auf sein Volumen. Bei Akkus wird diese Kapazität in Milliamperestunden (mAh) angegeben. Je höher die Energiedichte ist, um so kleiner kann ein Akkugehäuse bei dennoch hoher Milliamperestundenzahl konstruiert werden.

Dazu Professor Hongjie Dai: "Die Verbesserung des Kathodenmaterials sollte die Spannung und die Energiedichte verbessern. Ansonsten hat unser Akku schon jetzt alles, wovon man träumen kann."

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