Von Halyna Kubiv - 25.03.2013, 08:18

Wissenschaft

Graphen als nächste Akkugeneration entdeckt

Die größten Bestandteile in einem iPhone oder iPad sind das Display und der Akku. Während Apple auf den Bildschirm wegen seiner Funktionen schlecht verzichten kann, kämpft der Hersteller um jeden Millimeter im Inneren eines Tablets oder Smartphones.
Die Wissenschaftler Richard Kaner und Maher El-Kady von der University of California kennen wahrscheinlich die Lösung für den Platzmangel in modernen elektronischen Geräten: Die beiden Chemiker entdeckten ein unkompliziertes Verfahren zur Herstellung von Graphen, wobei sie eine dünne Schicht von Graphitoxid auf einen CD-Rohling aufgetragen und per Laserstrahl in einem herkömmlichen DVD-Brenner zu Graphen verwandelt haben. Mehr noch, Kaner und El-Kady sind bei ihren Untersuchungen auf Eigenschaften des neuen Materials gestoßen, die es zum potenziellen Nachfolger von Lithium-Ionen-Akkus machen.
Zur Erinnerung, Graphen ist eine Erscheinungsform von Kohlenstoff, wobei im Unterschied zu anderen Erscheinungsformen wie beispielsweise dem Diamanten die Moleküle bei Graphen in eine Schicht eingeordnet sind. Durch seine Beschaffenheit ist Graphen extrem leicht: Bei einer Dicke von 33,5 Nanometer wiegt ein Quadratkilometer des Materials 757 Gramm. Bei den Untersuchungen in Kalifornien haben die Wissenschaftler herausgefunden, dass das neue Material recht robust ist und eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt (mehr als 1700 Siemens pro Meter, wobei die herkömmlichen Kondensatoren auf Kohlenstoffbasis eine Leitfähigkeit von 10 bis 100 S/m aufweisen). Praktisch bedeutet dies, dass Kaner und El-Kady eine kleine Glühlampe an ein Stück Graphen angeschlossen  und dieses über zwei oder drei Sekunden aufgeladen haben. Die Glühlampe brannte dann bis zu fünf Minuten.
Die beiden Wissenschaftler zeigen auch auf, wohin sich ihre Entdeckung entwickeln soll: zu einem Akku auf dem Prozessor. Zudem sollen diese Akkus umweltfreundlicher als herkömmliche Batterien sein: Die Graphen-Akkus könnte man in einer Komposttonne entsorgen.
Die EU finanziert die Erforschung von Graphen mit einer Milliarde Euro innerhalb des Programms „European Flagship Initiative“.
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