Batterien, die E-Autos zehntausende Kilometer fahren lassen und Smartphones ein Leben lang mit Strom versorgen, ohne sie aufladen zu müssen: Das verspricht Su-Il In vom südkoreanischen Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST). Der Forscher hat mit seinem Team eine Batterie entwickelt, die den radioaktiven Zerfall des Kohlenstoffisotops 14 (C14) zur Stromerzeugung nutzt.
Eine Batterie, die man nicht aufladen muss, sondern "füttert" - genau dies ist Empa-Forschenden (Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) mit ihrer 3D-gedruckten, biologisch abbaubaren Pilzbatterie gelungen. Die lebende Batterie könnte Sensoren für die Landwirtschaft oder die Forschung in abgelegenen Regionen mit Strom versorgen. Ist ihre Arbeit getan, löst sie sich selbst von innen auf.
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.
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.
Forscher der University of Colorado haben mit der Advanced Photon Source des Argonne National Laboratory, einer der leistungsfähigsten Röntgenlichtquellen der Welt, die Ursache für die frühe Alterung von Lithium-Ionen-Batterien gefunden.
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.
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.
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.
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.
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.
