Technische Innovation

Glas-Speicher: Neue Technik sorgt für dreifache Akkulaufzeit

Dean Evans Technology Writer Twitter

Eine neue Speichertechnik auf Basis von Glas soll für eine längere Akkulaufzeit bei größerer Sicherheit und kürzeren Ladezeiten sorgen.

In den letzten Jahren haben wir unglaubliche technische Fortschritte erlebt: High-Definition-TV, Video-Streaming, ultraflache Smartphones, leistungsstarke 2in1-Computer, selbstfahrende Autos und virtuelle Assistenten mit künstlicher Intelligenz. Eines hat sich jedoch kaum verändert: die Akkulaufzeit. Schließlich stammt die heute in tragbaren Rechnern, Drohnen und Elektroautos verwendete Lithium-Ionen-Technik noch aus dem Jahr 1985.

Während Verbesserungen der Prozessor-Effizienz schon für längere Laufzeiten gesorgt haben, warten wir immer noch auf eine bahnbrechende Neuerung bei Akkuzellen. Vielleicht hat das Warten jedoch bald ein Ende. Denn ein Ingenieur-Team der University of Texas hat „die ersten, vollständig auf Festkörperelektrolyten basierenden Akkuzellen entwickelt”, meldet die Universitäts-Webseite. „Diese könnten den in Handheld-Mobilgeräten, Elektroautos und stationären Energiespeichern eingesetzten Akkus zu mehr Sicherheit, schnelleren Ladezyklen und längerer Laufzeit verhelfen.“

Neue Technik ermöglicht dreifache Akkulaufzeit

Zu den Ingenieuren gehört der 94-jährige John Goodenough, Professor an der Cockrell School of Engineering und Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus. Ohne seine Pionierarbeit Anfang der 1980er-Jahre, für die er 2014 mit der Aufnahme in die US National Academy of Engineering ausgezeichnet wurde, gäbe es heute möglicherweise keine Akkus mit einer Laufzeit von einem ganzen Tag. Die nun von Goodenough und Maria Helena Braga entwickelte Neufassung des Energiespeichers weist jedoch „im Vergleich zu einem aktuellen Lithium-Ionen-Akku mindestens die dreifache Energiedichte auf.“

Die neue Speichertechnik könnte sowohl in Gadgets als auch im großen Maßstab zum Einsatz kommen.
Die neue Speichertechnik könnte sowohl in Gadgets als auch im großen Maßstab zum Einsatz kommen.

Der Schlüssel zu dieser neuen Technik ist die Verwendung von Glas-Elektrolyten statt flüssiger Elektrolyte. Dadurch steigen zum einen Energiedichte und Lebensdauer. Zum anderen ermöglicht die Konstruktion den Austausch von Lithium durch kostengünstiges Natrium. „Dieses lässt sich aus Meerwasser extrahieren, das in immensen Mengen vorhanden ist“, erklärt Braga.

Durch die verbesserte Akkulaufzeit könnten Drohnen künftig länger in der Luft bleiben.
Durch die verbesserte Akkulaufzeit könnten Drohnen künftig länger in der Luft bleiben.

Langlebige Akkus werden dringend gebraucht. Doch während bereits mit alternativen Stoffen wie Wasserstoff und Lithium-Schwefel experimentiert wird, bleiben Lithium-Ionen- und Lithium-Polymer-Akkus vorläufig noch der Standard für Notebooks, Smartphones oder auch Elektroautos. „Kosten, Sicherheit, Energiedichte, Lade- und Entladegeschwindigkeit sowie die Lebensdauer sind entscheidend dafür, dass batteriebetriebene Autos breitere Akzeptanz finden“, sagt Goodenough. „Wir sind der Ansicht, dass unsere Erfindung viele der Probleme lösen wird, die heutige Akkus haben.“

Cover-Foto: Shutterstock/guteksk7

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