Reduzierung der Lithium-Menge in wiederaufladbaren Batterien um bis zu 70 Prozent

Lithium-Ionen-Akku in Flachausgabe (Symbolbild: Pixabay)

Bei Lithium-Ionen-Batterien, die in Elektrofahrzeugen, Smartphones, Laptops und anderen und tragbaren Geräten zum Einsatz kommen, spielt das Leichtmetall Lithium eine entscheidende Rolle. Die hohe Nachfrage insbesondere nach Elektrofahrzeugen führte dazu, dass Lithium zu einem der begehrtesten Rohstoffe der Welt geworden ist. Eine Forschungseinrichtung des US-Energieministeriums hat nun gemeinsam mit Microsoft ein Projekt initiiert mit dem Ziel, die Menge des Lithiums, das in einer wiederaufladbaren Batterie verwendet wird, um bis zu 70 Prozent zu reduzieren.

Die Akku-Revolutionäre von BTRY

Proof of Concept: Zurzeit messen die einzelnen Zellen der neuartigen Batterie nur etwa 1 × 3 Millimeter. Bild: Empa

Das Startup "BTRY", ein Spin-off der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt), will Batterien neu denken: seine Dünnschichtbatterien sind nicht nur sicherer und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus, sie sind auch wesentlich umweltfreundlicher in der Herstellung und lassen sich in nur einer Minute auf- und entladen. Noch ist die Batterie klein, aber die Gründer haben grosse Pläne.

Batterien und Akkus mit Rostentferner halten länger

Smartphone: Akkus könnten künftig deutlich länger halten (Foto: Jaewon Lyoo, pixabay.com)

Forscher der RMIT University halten MXene, hochleitfähige Materialien, die als Kandidaten zur Herstellung von Batterien gehandelt werden und Lithium ablösen könnten, rostfrei. "Wir haben entdeckt, dass Schallwellen einer bestimmten Frequenz Rost von MXenen entfernen und sie wieder in den ursprünglichen Zustand versetzen", sagt Forschungsleiter Leslie Yeo.

Neue EU-Regeln für Handy-Akkus auf Schiene

Symbolbild: Fotolia/Dmitriy Naboka

In der europäischen Union (EU) muss es künftig für Privatpersonen möglich sein, die Akkus in Geräten wie Handys und Laptops selber austauschen und ersetzen zu können. Dies besagen neue EU-Regeln, auf die sich Unterhändler des Europaparlaments und der EU-Staaten geeinigt haben. Bis die neuen Bestimmungen Gültigkeit erlangen, dauert es dreieinhalb Jahre ab Inkrafttreten des neuen EU-Gesetzes, wie das EU-Parlament bekannt gibt.

Forscher nutzen Altpapier-Anoden für Akkus

Altpapier: Anodenrohstoff für Lithium-Ionen-Batterien (Foto: pixabay.com, PublicDomainPictures)

Forscher der Nanyang Technological University (NTU) nutzen Altpapier als Rohstoff zur Herstellung von Anoden für Lithium-Ionen-Batterien. Geeignet ist Papier aller Art und Kartonagen, sagen die Wissenschaftler aus Singapur. Das Papier wird unter Luftabschluss hohen Temperaturen ausgesetzt. Dabei entstehen reiner Kohlenstoff, Wasserdampf und Öle, die sich als Biokraftstoff verwenden lassen.

Neutronenquelle zeigt Akku-Ladevorgang

Anatoliy Senyshyn befestigt Probe zum Messen mit Neutronen am Pulverdiffraktometer (Foto: tum.de)

Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben eigenen Angaben zufolge erstmals die Lithium-Verteilung einer Batterie während des kompletten Lade- und Entladeprozesses am Materialforschungsdiffraktometer "Stress-Spec" beobachtet. Die am hochauflösenden Pulverdiffraktometer "SPODI" überprüften Messergebnisse sollen dabei helfen, Ladevorgänge zu optimieren.

Hightech-Gewebe macht T-Shirts zu Akkus

Stromerzeuger (links) und der Stoff, in den er sich einfach integrieren lässt (Foto: ntu.edu.sg)

Das wohl effektivste Strom produzierende Gewebe für die Herstellung von Kleidungsstücken haben Forscher der Nanyang Technological University (NTU) entwickelt. Es ist dehnbar, wasserfest und verliert kaum an Leistung, wenn es über längere Zeit genutzt wird. Ein drei mal vier Zentimeter grosser Fleck aus diesem Material erzeugt zusammenpresst genug Energie für 100 Leuchtdioden, so Jiang Feng, Doktorand bei Forschungsleiter Lee Pooi See.

Feuerfester Power-Akku wird wahrscheinlicher

Schematische Darstellung des neuen Festkörperelektrolyten (Illustration: Linda Nazar, uwaterloo.ca)

Der Weg zu einer leistungsfähigen Lithium-Ionen-Batterie, die weder explodieren noch brennen kann, ist geebnet. Forscher des Argonne National Laboratory (ANL), das vom US-Energieministerium betrieben wird, und der University of Waterloo haben einen Festkörperelektrolyten aus Lithium, Scandium, Indium und Chlor entwickelt, der Lithiumionen gut, Elektronen aber schlecht leitet. Das ist die Voraussetzung dafür, dass die damit ausgestattete Batterie eine hohe Kapazität hat und hunderte Lade- und Entladezyklen übersteht, ohne nennenswert an Kapazität zu verlieren.

Externe Ladegeräte werden bald überflüssig

Smartwatch: Sie kann sich künftig selbst aufladen (Foto: fancycrave1, pixabay.com)

Elektronische Geräte wie Smartwatches und Smartphones laden sich künftig selbst auf. Die Bewegungsenergie der Besitzer wird dazu in elektrische Energie umgesetzt. Den Weg dahin haben Forscher der University of Edinburgh gewiesen. Es gelang ihnen, den Wirkungsgrad der Umsetzung von kinetischer in elektrische Energie deutlich zu verbessern. Bisher reichte diese Technik nur für Minigeräte mit extrem niedrigem Stromverbrauch aus.

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