Geheimnis der Hochstromfähigkeit von Blei-Akkus gelöst

10. Dezember 2013, 14:36 Uhr
Geheimnis der Hochstromfähigkeit von Blei-Akkus gelöst
Geheimnis der Hochstromfähigkeit von Blei-Akkus gelöst

Chemikern ist nun nach 150 Jahren der Verwendung von Blei-Akkus gelungen, die Frage zu beantworten, warum so eine alte Akkutechnik derart hohe Ströme liefern kann. Blei-Akkus sind ohne Probleme in der Lage, die sehr hohen Ströme zum Anwerfen des Motors in Autos zu liefern. Grund hierfür ist die sehr hohe Leitfähigkeit des Anodenmaterials Bleidioxid. Obwohl dieser Akkutyp schon im Jahre 1859 erfunden wurde, hat die Frage, wie dies möglich ist, die Forscher bis heute beschäftigt.


Ein Forscherteam aus Mitarbeitern der Oxford University, der University of Bath, dem Trinity College Dublin dem ISIS gelang nun zum ersten Mal eine Erklärung der großen Leitfähigkeit von Bleidioxid. Laut Russ Egdell (Oxford University) hängt die Fähigkeit zur Lieferung hoher Starterströme direkt von den Eigenschaften von Bleioxid ab. Interessanterweise verhalten sich andere Oxide mit ähnlicher Struktur wie zum Beispiel Titandioxid als elektrischer Isolator.


Mit einer Kombination der Verfahren computergestützter Chemie und der so genannten Neutron-Diffraktion konnte das Team zeigen, dass es sich bei Bleidioxid intrinsisch zwar ebenfalls um einen Isolator handelt, doch um einen mit einer kleinen Bandlücke. Von daher wird das Material durch Sauerstoffverlust des Kristallgitters reich an Elektronen und verwandelt sich vom Isolator zu einem metallischen Leiter. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Erkenntnis in Zukunft sehr hilfreich dabei sein wird, neue Materialien zu finden, die sich für Akkus eignen.

 

Bild: Thomas Wydra

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