Hüpfkitt erhöht Energiedichte bei Li-Ion-Akkus

22. Mai 2014, 07:35 Uhr
Hüpfkitt erhöht Energiedichte bei Li-Ion-Akkus
Hüpfkitt erhöht Energiedichte bei Li-Ion-Akkus

Viele kennen diesen Hüpfkitt alias „intelligente Knete“ bestimmt noch als Spielzeug aus ihrer Kindheit. Dieses Material, das im englischen Sprachraum „silly putty“ genannt wird, kann man leicht zu einer Kugel kneten, die dann hüpft wie ein Gummiball. Bei großen Kräften wie einem Hammerschlag zerbricht das Zeug sogar in Einzelteile, nur um dann wieder langsam zu einem Klumpen zusammen zu fließen. Das Wundermaterial wurde während des zweiten Weltkriegs als Ersatzmaterial entwickelt und wartet eigentlich bis heute auf eine „sinnvolle“ Anwendung. Jetzt scheint es soweit zu sein: Ein Forscher-Team des Riverside Bourns College of Engineering der University of California (USA) entdeckte nämlich, dass dieses Material die Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus auf das Dreifache steigern kann.

In dem Artikel „Stable Cycling of SiO2 Nanotubes as High-Performance Anodes for Lithium-Ion Batteries“, der online in der Zeitschrift „Nature Scientific Reports“ veröffentlicht wurde, beschreiben die Forscher, dass eine Anode die Energiedichte von Lithium-Akkus gegenüber der Standard-Kohlenstoff-Anode um bis zum Faktor 3 erhöht. Es stellte sich zudem heraus, dass Siliziumdioxid-Nanoröhren in solchen Akkus sehr stabil sind und daher auch noch die Lebensdauer eines Akkus erhöhen. Erste Untersuchungen zeigten nach 100 Ladezyklen noch keine Degradation der Kapazität, weshalb davon ausgegangen wird, dass diese Akkus auch noch mehrere hundert weitere Ladezyklen überstehen.

Der Leiter der Forschungsgruppe Zachary Favors erzählte, dass sie das gleiche Material verwendet hätten, das auch als Kinderspielzeug und in speziellen medizinischen Anwendungen zum Einsatz kommt. Daraus hätten sie dann neuartige Materialien für Akkus entwickelt. Dieser Durchbruch bei der Energiedichte dürfte der kommenden Elektromobilität einen entscheidenden Vorteil bringen, da die Reichweite bei gleichem Gewicht massiv erhöht wird. Momentan beschäftigen sich die Forscher vor allen Dingen mit der Massenproduktion von SiO2-Nanotubes, um das Material kommerziell verfügbar zu machen.

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