Neues Anodenmaterial 13.06.2018, 14:30 Uhr

Turbolader für den Lithium-Akku

Hohe Speicherkapazität, schnelle Ladegeschwindigkeit und viele Ladezyklen: Am deutschen Froschungszentrum Jülich wird mit einem neuen Anodenmaterial für Lithium-Akkus experimentiert, das all das kann.
Mit einem Hybridmaterial als Anode will Dina Fattakhova-Rohlfing den Lithium-Akku der Superlative bauen
(Quelle: Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau )
Einem Team von Materialforschern aus Jülich, München und Prag ist die Herstellung eines Verbund-Werkstoffs gelungen, der sich besonders gut für Elektroden in Lithium-Batterien eignet. Das sogenannte Nanokomposit-Material könnte nicht nur die Speicherkapazität und Lebensdauer der Batterien deutlich steigern, sondern auch ihre Ladegeschwindigkeit. Bislang war nur jeweils das eine oder das andere möglich.

Auf das Anodenmaterial kommt es an

Ob für das Smartphone, Tablet oder Elektroauto: Lithium-Ionen-Akkus sind das Mass der Dinge. Ihre Speicherfähigkeit und Leistungsdichte sind der anderer wiederaufladbarer Batteriesysteme weit überlegen. Doch trotz aller Fortschritte halten Smartphone-Batterien nur einen Tag lang, Elektroautos brauchen Stunden zum Aufladen. Wissenschaftler arbeiten deswegen an Möglichkeiten, die Energiedichten und Laderaten der Allround-Batterien weiter zu verbessern. «Ein wichtiger Faktor ist das Anodenmaterial», erklärt Dina Fattakhova-Rohlfing vom Institut für Energie- und Klimaforschung am deutschen Forschungszentrum Jülich.
«Anoden auf der Basis von Zinndioxid können im Prinzip viel höhere spezifische Kapazitäten erreichen – also mehr Energie speichern – als zurzeit verwendete Kohlenstoff-Anoden. Denn sie haben die Fähigkeit, mehr Lithium-Ionen aufzunehmen», so Fattakhova-Rohlfing. «Reines Zinnoxid zeigt jedoch sehr schlechte Zyklenstabilität – die Speicherfähigkeit der Batterien nimmt stetig ab, und sie können nur wenige Male wieder aufgeladen werden. Mit jedem Auf- und Entladezyklus ändert sich das Volumen der Anode, was dazu führt, dass sie zerbröselt», führt die Forscherin weiter aus.


Das könnte Sie auch interessieren