Lithium-Ionen-Batterie mit Billig-Elektrode

Zhantao Liu präsentiert die neuen Kathoden-Folien (Foto: Jerry Grillo, gatech.edu)

Kathoden aus einem neuen Material können lithium-Ionen-Batterien deutlich verbilligen und, was ebenso wichtig ist, weder Speicherkapazität noch Lebensdauer negativ beeinflussen. Forscher unter der Leitung von Hailong Chen vom Georgia Institute of Technology und sein Postdoc Zhantao Liu setzen auf Eisenchlorid (FeCl3), das mindestens 50 Mal billiger ist als Kathodenmaterialien, die heute eingesetzt werden und beispielsweise das teure Element Kobalt enthalten.

Nuklearbatterie für Internet der Dinge gebaut

Stromerzeugung auf dem Umweg über grünes Licht (Foto: Kai Li et al., en.scu.edu.tw)

Forscher mehrerer chinesischer Institutionen unter der Leitung der Soochow-Universität setzen bei künftigen Nuklearbatterien auf Americium, ein leicht radioaktives Element, das in der Natur nicht vorkommt. Es wird aus dem Abfall von nuklearen Reaktoren gewonnen und bisher schon als Quelle ionisierender Strahlung eingesetzt, zum Beispiel in der Fluoreszenzspektroskopie und in Ionisationsrauchmeldern.

Schnelles Laden lässt Batterien länger leben

Längere Lebensdauer durch schnelles Laden am Anfang (Illustration: Greg Stewart, slac.stanford.edu)

Die Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien laden sie im Werk auf, bevor sie an die Kunden weitergegeben werden. Dabei machen sie einen entscheidenden Fehler, sagt Will Chueh von der Stanford University in Kalifornien. Gemeinsam mit Kollegen vom Teilchenbeschleuniger SLAC und des Toyota Research Institute (TRI) hat er herausgefunden, dass sich die Batterielebensdauer entscheidend verlängert, wenn beim ersten Ladevorgang sehr hohe Ströme fliessen.

Neue Batterie ist dünner als ein Haar

Batterieentwickler Michael Strano in seinem Labor (Foto: MIT)

Der Einsatz von winzigen Robotern, die Inspektionen in Innenräumen technischer Geräte vornehmen, rückt näher, denn Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben das Problem der Energieversorgung gelöst. Michael Strano hat mit seinem Team dafür die wohl kleinste Batterie der Welt entwickelt: Sie ist 0,1 Millimeter lang und mit zwei Mikrometern deutlich dünner als ein menschliches Haar.

Anode aus Lignin macht Batterien umweltverträglicher

Aus Holz hergestelltes Lignode-Pulver und Batterien (Foto: storaenso.com)

Einen Monat, nachdem Natron Energy mit der Massenproduktion seiner Natrium-Ionen-Batterie begonnen hat, macht der schwedische Natrium-Ionen-Batterien-Entwickler Altris diese lithiumfreien Batterien noch umweltverträglicher. Zusammen mit dem finnisch-schwedischen Papier- und Forstkonzern Stora Enso hat Altris Anoden aus Kohlenstoff entwickelt, die aus dem Holzbestandteil Lignin hergestellt werden.

ETH-Spin-offs entwickeln leistungsfähigere Batterien

Dünn, leicht und individuell anpassbar – so kann die Festkörperbatterie von BTRY aussehen (Bild: BTRY)

Die Elektrifizierung vieler Lebensbereiche führt zu einer steigenden Nachfrage nach leistungsfähigen Batterien. Zwei ETH-​Spin-offs machen in diesem Bereich von sich reden: Während BTRY hocheffiziente Festkörperbatterien entwickelt, arbeitet 8inks an einem neuen Standard für die Produktion.

Spezialbatterie für sicheres Fliegen entwickelt

Jede Flugphase stellt andere Ansprüche an verbaute Akkus (Illustration: Andy Sproles, ornl.gov)

Forscher des Oak Ridge National Laboratory entwickeln derzeit eine Lithium-Ionen-Batterie für anspruchsvolle Anforderungen der E-Luftfahrt. Erster Erfolg ist ein neuer Elektrolyt - das Bauteil, über das Elektroden Ionen austauschen. Im Vergleich zu der derzeit in Lithium-Ionen-Batterien verwendeten schnitt er besser ab, da Leistungsabgabe und Kapazität besser aufeinander abgestimmt waren. Das haben die Experten bei simulierten Flügen von Geräten mit der Bezeichnung "Electric vertical Take-off and Landing" (eVTOL) bewiesen.

Ingenieure bannen Feuergefahr bei Batterien

Batterie-Entwickler Manthiram (Mitte) im Gespräch mit einer Studentin (Foto: utexas.edu)

Ähnlich wie in Lithium-Ionen-Batterien können sich auch in Natrium-Ionen-Akkus Dendriten entwickeln, nadelspitze Ablagerungen, die Kurzschlüsse mit Bränden und Explosionen hervorrufen. Bei Natrium-Ionen-Batterien haben Forscher an der University of Texas in Austin jetzt aber ein Mittel gefunden, um dieses Wachstum zu verhindern. Sie fügen dem flüssigen Elektrolyten Natriumnitrat zu, besser bekannt als Salpeter, dem Grundbaustein für Düngemittel.

Neue Batterie lädt sich in Minutenschnelle

Querschnitt der Anode einer Lithium-Metall-Batterie (Foto: seas.harvard.edu)

Eine Batterie, die sich minutenschnell auflädt und mehrfach grössere Mengen an elektrischer Energie speichert, haben Forscher der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) entwickelt. Die Lithium-Metall-Batterie übersteht 6.000 Lade- und Entladezyklen, hat also eine Lebensdauer, die die der heutigen Stromspeicher deutlich übertrifft.

Seiten

Batterien abonnieren