Forscher entwickeln besten Akku aller Zeiten
Baku, den 28. Oktober (AZERTAG). Der neue Speicher-Prototyp bringt zehnmal mehr Energie als heutige Lithium-Ionen-Akkus und könnte Elektroautos endlich massentauglich machen.
Lithium-Ionen-Akkus sind im Moment noch die leistungsfähigsten chemischen Energiespeicher. Dennoch sind sie für Autos, die ausschließlich mit Strom fahren sollen, unbefriedigend - sie sind zu teuer und bieten zu wenig Aktionsradius. Chemiker testen daher alle nur erdenklichen Stoffe, um einen neuen Akku-Typ zu entdecken, der billig hergestellt werden kann und das Elektroauto deutlich weiter bringt. Erprobt werden etwa Lithium-Schwefel- und Lithium-Luft-Akkus.
Nun präsentieren deutsche Forscher einen neuen Typ, der eine zehnfach höhere Energiedichte als Lithium-Ionen-Aggregate verspricht: Den Metallfluorid-Akku. Maximilian Fichtner und Munnangi Reddy vom Karlsruher Institut für Technologie verhehlen nicht, dass es sich bisher nur um einen Prototyp handelt, eine Markteinführung liegt in der Ferne. Immerhin zeigen die neuen Akkus bereits größere Ladekapazitäten pro Gramm als Lithium-Ionen-Akkus.
Das Neue ist: Es werden pro Lade- und Entladezyklus gleich mehrere Ladungseinheiten gespeichert und übertragen statt nur eine Einheit wie bisher. Der Grundaufbau des Stromspeichers sieht so aus: Die eine Seite des geladenen Akkus (Anode) enthält ein Metall, beispielsweise Cer; die andere Seite (Kathode) besteht aus einer Verbindung eines anderen Metalls mit mehreren Fluoratomen.
Wie bei jedem Akku sind beide Seiten durch einen Ladungstransporter (Elektrolyt) getrennt, in diesem Fall ist es keine Flüssigkeit, sondern ein fester Elektrolyt. Beim Entladen wandern gleich mehrere geladene Fluor-Atome (Fluorid-Ionen) durch den Elektrolyt zur Metallseite statt beispielsweise nur eines Lithium-Ions beim konventionellen Antriebs-Akku.
Der erste Prototyp arbeitet bei einer Temperatur von 150 Grad Celsius. Derzeit versuchen die Wissenschaftler, den Elektrolyt so zu modifizieren, dass er das Fluorid auch bei niedrigerer Temperatur passieren lässt. Außerdem sank die Ladekapazität nach einigen Zyklen auf die Hälfte - doch damit überstieg die Kapazität immer noch die von gängigen Akkus.
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