Neuartige Akkus aus Zellstoff ohne seltene Metalle & Kapazitätsverlust

Roland Quandt am 14.12.2021 15:04 Uhr
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Einer der größten japanischen Papierhersteller hat die Ver­wen­dung von Zellstoff für den Bau einer Batterie er­folg­reich ge­tes­tet und will das Konzept inner­halb kürzester Zeit soweit vor­an­trei­ben, dass bald Smart­phones und Droh­nen mit den neuen Akkus aus­ge­rüs­tet werden können.

Einer Forschungsabteilung des japanischen Konzerns Nippon Paper ist es nach eigenen Angaben (via Nikkei Asia) gelungen, eine neuartige Batterie zu entwickeln, die aus Zellstoff und Aluminiumfolie gefertigt wird und deshalb ohne Kobalt oder Lithium auskommt. Anders als aktuelle Lithium-Ionen-Akkus sollen die neuartigen Akkus auch keine Probleme mit dem Nachlassen der Kapazität mit steigender Zahl der Ladevorgänge haben.

Zellstoff & Aluminium als Grundlage

Dem Bericht zufolge nutzen die japanischen Entwickler Zellstofffasern mit einem Durchmesser von nur drei Nanometern, die zu dünnen Ebenen geschichtet werden, die man durch Aluminiumfolie voneinander trennt. Bisher erreichten die Forscher eine maximale Energiedichte von bis zu 10 Wattstunden pro Kilogramm, was etwa einem Zwanzigstel der Energiedichte eines aktuellen Li-Ion-Akkus entspricht.

Die Kapazität soll allerdings innerhalb weniger Jahre so weit gesteigert werden, dass man ab spätestens 2030 Smartphones und andere kleine Elektronikgeräte mit den neuartigen Akkus ausrüsten kann. Zunächst plant Nippon Paper, ab 2023 Prototypen der Zellstoff-Akkus zu bauen, die in Indoor-Drohnen getestet werden sollen. Langfristig will das Unternehmen dafür sorgen, dass die Zellstoff-Akkus auch in Elektroautos verwendet werden können.

Die in E-Autos bisher verwendeten Akkus benötigen Metalle wie Kobalt, Lithium und Nickel, die teils unter erschwerten Bedingungen abgebaut und verarbeitet werden, so dass mit der steigenden Nachfrage auch die Preise für die Metalle extrem gestiegen sind. Bis die Zellstoff-Akkus für den Massenmarkt reif sind, gilt es allerdings noch einige Hürden zu überwinden.

So muss man nicht nur dafür sorgen, dass ausreichend Holz aus nachhaltigen Quellen zur Verfügung steht. Außerdem will Nippon Paper durch die Kooperation mit spezialisierten Akku-Herstellern Wege suchen, die Zellstoff-Lagen im Nanometermaßstab mit gleicher Dicke zu schichten, um die Kapazität massiv zu steigern, ohne eine Brandgefahr zu riskieren.
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