John Goodenough, der im Grunde als Erfinder des heute breit eingesetzten
Lithium-Ionen-Akkus gilt, hat es dann doch noch zu seinen Lebzeiten geschafft, seine berühmte Technologie entscheidend zu verbessern. Die Batterien funktionieren ähnlich, sind aber in vielen Belangen besser.
Lithium-Ionen-Akkus gehören insbesondere in mobilen Geräten zum Besten, was aktuell verfügbar ist. Doch ideal sind sie bei weitem nicht. Sie lassen sich nur ziemlich langsam aufladen, kämpfen immer wieder mit Sicherheitsrisiken und haben eine recht begrenzte Lebenszeit. Allerdings ist der große Bedarf an wesentlich besseren Akkus noch ein vergleichsweise junges Phänomen, weshalb die Forschung erst seit recht kurzer Zeit ordentlich aufgestockt wurde und nach und nach auch Ergebnisse produziert.
Das Team um den 94-jährigen Goodenough hat nun eine Feststoff-Batterie
vorgestellt, die in vielen Belangen wesentlich besser ist als der Lithium-Ionen-Akku. Hier wird beispielsweise das flüssige Elektrolyt durch feste Materialien ersetzt, was die Sicherheit deutlich steigert. Durch das Glas-Elektrolyt wird außerdem die Bildung von Dendriten verhindert, die an den Elektroden wachsen und zu Kurzschlüssen im Stromspeicher führen können. Die Lebensdauer der Batterien wird dadurch enorm gesteigert.
Mehr Energie für längere Zeit
Der neue Akku-Typ kann außerdem etwa die dreifache Energiedichte aufnehmen und somit wesentlich längere Laufzeiten ermöglichen. Und wenn der Strom dann doch mal alle ist, lässt sich das Speichersystem viel schneller aufladen als die heute gebräuchlichen Akkus.
In Tests mit Prototypen haben die Akkus mehr als 1.200 Ladezyklen bewältigt, ohne dass es zu nennenswerten Leistungsverlusten gekommen wäre. Im Vergleich dazu halten Lithium-Ionen-Akkus nur wenige hundert Zyklen durch. Die festen Materialien sorgen auch dafür, dass die Nutzung auch bei starkem Frost möglich ist. Und da statt des Lithiums in den Elektroden auch problemlos Natrium eingesetzt werden kann, dürfte die Fertigung auch hinsichtlich der benötigten Rohstoffe billiger werden. Goodenough sieht die Anwendungsfelder allerdings erst in zweiter Linie bei mobiler Elektronik. Vielmehr geht es vor allem darum, Elektrofahrzeuge oder Zwischenspeicher für dezentrale Kleinkraftwerke wesentlich besser zu machen.
