Hypercaps: Kondensatoren greifen Lithium-Akkus an

26. Februar 2018, 14:37 Uhr
Hypercaps: Kondensatoren greifen Lithium-Akkus an
Hypercaps: Kondensatoren greifen Lithium-Akkus an
Möglicherweise werden Lithium-Akkus dank neuer Polymere schneller als gedacht durch Supercaps mit extremer Kapazität ersetzt. Forscher der Universitäten von Surrey und Bristol stellen zusammen mit der britischen Firma Superdielectrics Ltd. die Dominanz von Akkus in Frage.

Es wird ja immer mal die Frage aufgestellt, ob Supercaps „dereinst“ so viel Kapazität bekommen, dass man sie auch für elektrische Antriebe etc. einsetzen könnte, denn gegenüber Lithium-Akkus können sie viel schneller geladen werden. Dereinst scheint Geschichte: Schon vor einem Jahr tauchten neuartige Polymere mit um den Faktor 1.000 gesteigerten dielektrischen Eigenschaften auf.

Nun gab es erste experimentelle Umsetzungen und die Ergebnisse sind verblüffend: Während herkömmliche Supercaps selbst mit komplexen, oberflächenerweiterten Elektroden auf eine spezifische Kapazität von etwa 0,3 F/cm² kommen, erreichte man mit den neuen Polymeren selbst bei glatten, kostengünstigen Metallfolienelektroden praktische Kapazitätswerte von bis zu 4 F/cm². Mit optimierten Elektroden aus Edelstahl waren sogar spezifische Kapazitäten von bis zu 20 F/cm² möglich!

Sollte es möglich sein, solche Werte vom Labor in die Massenproduktion zu retten, wären Supercaps machbar, die Energiedichten von bis zu 180 Wh/kg sogar Lithium-Ionen-Batterien schlagen würden. Das wären dann keine Supercaps mehr, das wären Hypercaps.

Gegenüber auf chemischen Prozessen basierenden Akkus bieten Supercaps viel höhere Lade- und Entladeströme, somit deutlich schnellere Ladezeiten und potentiell höhere Zyklenzahlen. Bislang reichte aber die Energiedichte für einen praktischen Einsatz jenseits einer Pufferfunktion nicht aus.

Auf der Grundlage der beeindruckenden Ergebnisse möchte Superdielectrics ein Forschungs- und Produktionszentrum für zunächst kleine Stückzahlen aufbauen. Wenn die Produktion erfolgreich verläuft, könnte dieser Akkuersatz auch in Elektroautos verwendet werden.
 
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