Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Aluminium-Akku lädt sich in Minutenschnelle

07.04.2015

"Wunder-Batterie" entzündet sich auch nicht unbeabsichtigt von alleine

Forscher der Stanford University http://stanford.edu  haben einen Aluminium-Ionen-Akku entwickelt, der sich in Minuten auflädt. Gleichzeitig bietet er eine sehr hohe Lebensdauer.


Akkus: Aluminium verspricht Revolution

Foto: Sebastian Bremer, pixelio.de

Ein weiterer Vorteil: Aluminium-Akkus sind relativ günstig und im Vergleich zu Alkalibatterien umweltfreundlich. Gegenüber Lithium-Ionen-Akkus punktet die Entwicklung auch in puncto Sicherheit, denn ein plötzliches Abfackeln ist nicht zu befürchten. "Unser Akku fängt kein Feuer, selbst wenn man ihn anbohrt", so Hongjie Dai, Chemieprofessor in Stanford.

Mit den in Elektronikprodukten gängigen Lithium-Ionen-Akkus kam es immer wieder zu Bränden. Eben dieses Problem besteht mit den neuen Aluminium-Ionen-Akkus nicht. Damit diese eine Chance haben, wirklich in den Alltag Einzug zu halten, muss freilich auch die Performance stimmen.

In "Nature" online vorveröffentlichten Daten zufolge ist das der Fall. Denn die Neuentwicklung lädt nicht nur extrem schnell, sondern hält auch über 7.500 Ladezyklen aus. Damit sticht sie gängige Lithium-Ionen-Akkus aus.

Graphit-Durchbruch erzielt

Eigentlich arbeiten Forscher schon seit Jahrzehnten an Aluminium-Akkus, da diese einen günstigen Preis, geringes Brandrisiko und hohe Kapazitäten versprechen. Doch die Lebensdauer ist ein Problem. Die meisten halten nur um die 100 Ladezyklen, für alltägliche Anwendungen also viel zu kurz.

"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 teils in nur einer Minute aufzuladen.

Ermöglicht hat das ein glücklicher Zufall. Neben einer Anode auf Aluminium braucht ein Akku nämlich auch eine Kathode aus einem Material, das die gewünschte Leistung bietet. "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 zudem ein Elektrolyt, das im Prinzip ein bei Raumtemperatur flüssiges Salz ist und daher eine flexible, polymerbeschichtete Hülle.

Flexibles Anwendungspotenzial

Ein zusätzlicher Vorteil ist laut den Forschern 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. Doch ortet das Team auch Anwendungsmöglichkeiten in größerem Maßstab. Aluminium-Akkus seien als Stromnetz-Zwischenspeicher für erneuerbare Energien interessant.

"Das bedarf 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.

Video: http://www.youtube.com/watch?v=ZKIcYk7E9lU

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Elektronikgehäuse für Anzeigeeinheiten
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften