Mehr als 7.500 Ladezyklen
Forscher der Stanford University haben eine Aluminium-Ionen-Batterie mit hoher Lebensdauer entwickelt, die in Minutenschnelle aufgeladen werden kann. Aluminium-Akkus sind zudem relativ billig und im Vergleich zu Alkalibatterien umweltfreundlicher. Gegenüber Lithium-Ionen-Akkus gewinnt die Stanford-Batterie ebenfalls, denn, so Hongjie Dai, Chemieprofessor in Stanford: „Unser Akku fängt kein Feuer, selbst wenn man ihn anbohrt“. In (e) Science News und nature urden jetzt Daten veröffentlicht: Hongjie Dais Neuentwicklung lädt nicht nur extrem schnell, sondern hält auch mehr als 7.500 Ladezyklen ohne Kapazitätsverlust durch – mehr als gängige Lithium-Ionen-Akkus.
Mit Graphit-Kathode Durchbruch erzielt
Bisher war bei Aluminium-Akkus die Lebensdauer ein Problem – sie hielten nur ca. 100 Ladezyklen. „Dies ist das erste Mal, dass eine ultraschnelle Aluminium-Ionen-Batterie mit Stabilität für tausende Zyklen gebaut wurde“, schreibt das Stanford-Team. Zudem sei es gelungen, einen Prototypen in nur einer Minute aufzuladen. Ermöglicht habe das ein Zufall – eine Kathode aus Graphit: „Wir haben zufällig entdeckt, dass eine einfache Lösung ist, Graphit zu nutzen“, so Dai. In der Studie hat das Team einige Varianten des einfachen Kohlenstofff-Materials bestimmt, die sich gut für Aluminium-Akkus eignen. Der Prototyp nutzt ein bei Raumtemperatur flüssiges Salz als Elektrolyt.
Ein zusätzlicher Vorteil ist sei die Flexibilität des Akkus. „Man kann ihn biegen und falten, also hat er Potenzial für die Nutzung in flexiblen Elektronikgeräten“, meint der Stanford-Doktorand Ming Gong.
Stromnetz-Zwischenspeicher für erneuerbare Energien
Das Team sieht bereits Anwendungsmöglichkeiten im großen Maßstab. Aluminium-Akkus seien als Stromnetz-Zwischenspeicher für erneuerbare Energien interessant. „Dafür braucht man Akkus mit hoher Lebensdauer, die Energie schnell speichern und abgeben können“, so Dai. Noch unveröffentlichte Tests würden nahelegen, dass die Aluminium-Ionen-Akkus zehntausende Ladezyklen aushalten – was für Anwendungen auf Netzebene großartig wäre.
->Quellen und mehr: