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Akku, der so schnell lädt wie ein Kondensator

08.12.2016 | 10:26 Uhr |

Je höher der Energieinhalt eines Akkus, desto länger dauert das Laden. US-Forscher berichten nun aber von einem Durchbruch.

Elektromobilität hat vor allem bei der Reichweite ein Problem – Elektroautos kommen mit einer vollen Ladung nicht einmal halb so weit wie handelsübliche Benziner, brauchen beim "Betanken" dafür aber ein Vielfaches der Zeit. Schnellladesysteme haben den Nachteil, dass sie aufgrund der hohen Ströme eine aufwendige Kühlung benötigen – das schnelle Auftanken mit Strom kann daher genau so teuer werden wie 50 Liter Benzin.

Forscher der University of California in Los Angeles (UCLA) haben aber nun ein Material gefunden, das bei den üblichen niedrigen Strömen deutlich kürzere Ladezeiten – fast wie bei einem Kondensator – und dabei die annähernd gleiche Energiedichte von Lithiumionenakkus ermöglicht: Molybdäntrioxid. Daraus gebaute Speichersysteme lassen sich binnen Minuten aufladen, berichtet Pro Physik . Verantwortlich dafür sei die Pseudokapazität: Nicht nur einzelne Elektronen lagern sich an der Kathode an, sondern ladungstragende Ionen, die über Van-der-Waals-Kräfte gebunden sind und reversibel Ladungen an die Kathode übertragen können. Das läuft im Vergleich zu den elektrochemischen Prozessen einer herkömmlichen Batterie deutlich schneller ab.

Bisher scheiterte ein solcher Energiespeicher an seiner mangelnden Stabilität, nur wenige Ladezyklen hielt die Kristallstruktur durch. Die Forschungsgruppe um Bruce Dunn konnte jedoch die Kristallstruktur des Molybdäntrioxid unter Entnahme von Sauerstoffatomen soweit stabilisieren, dass sie auch nach 50 Ladezyklen nur fünf Prozent ihrer Kapazität eingebüßt hatte.

Sollte dereinst aus den Forschungsergebnissen ein Produkt entstehen, würden nicht nur Elektroautos davon profitieren, sondern auch Smartphones und andere elektronische Geräte, die sich im Nu wieder aufladen ließen.

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