Energiespeicherung im Gehäuse: Könnten Laptops und Co auch ohne Akku auskommen?

Der Akku macht einen nicht unerheblichen Anteil des Gewichts batteriebetriebener Geräte aus. Ein neues Gehäusematerial könnte dies ändern und die nötige Energie liefern, um die Geräte zu betreiben.

Laptops ohne Batterie?

Ohne den Energiespeicher von Laptops, Smartphones oder Elektroautos könnten diese Geräte nicht mobil betrieben werden. Das Startup Sinonus, eine Ausgründung der Chalmers University of Technology in Schweden, möchte dies ändern und in Zukunft Gehäuse aus Kohlenstofffaser verwenden, um darin Energie zu speichern. Derartige Gehäuse würden dann nicht nur aufgrund des leichten Materials Gewicht sparen, sondern würden auch als ein Paar Elektroden dienen und so eine strukturbasierte Batterie darstellen. Derartig konstruierte Geräte könnten sogar ohne Akku auskommen. Sinonus geht davon aus, dass durch die Technologie die Energiespeicherung revolutioniert werden könnte.

Die Vision des Startups sieht etwa elektrische Fahrzeuge vor, die nicht mehr durch das hohe Gewicht der Batterie verlangsamt werden. Dies würde auch bedeuteten, dass die Motoren verkleinert werden könnte, was noch mehr Gewicht sparen würde. Oder eVTOL-Fluggeräte, die ohne einen schweren Lithium-Ionen-Akkus auch wesentlich leistungsfähiger sein. Denkbar wären auch Windräder, deren Rotorblätter gleichzeitig als Energiespeicher fungieren könnten.

Energie wird im Gehäuse gespeichert

Sinonus hofft, dazu beitragen zu können, dass derartige Visionen in Zukunft wahr werden. Dafür arbeitet das Startup an einer neuen Art smarter Kohlenstofffasern, die gleichzeitig als Elektronen für eine integrierte, strukturbasierte Batterie fungieren. Das Unternehmen arbeitet bereits seit einiger Zeit an der Möglichkeit, Energie in strukturellen Kompositen sspeichern zu können. Im Vorfeld wurde an der Chalmers University eine spezielle Art Kohlenstofffasern identifiziert, die sowohl elektrisch leitend als auch ausreichend steif sind. Daraus wurde dann der Prototyp einer integrierten Kohlenstoff-Batterie entwickelt.

2022 wurde dann Sinonus ausgegründet. Das Startup möchte diese Art von Batterie perfektionieren und serienfähig machen. Nach Angaben des Unternehmens gibt es bereits ein Proof-of-Concept, bei dem unter Laborbedingungen AAA-Batterien durch die Kohlenstoff-Batterie ersetzt wurde. Allerdings muss die bereitgestellte Energie noch deutlich hochskaliert werden. Ein erster Schritt wären Batterien, die Computer oder Smartphones betreiben können. Anschließend sollen große Geräte wie Elektroautos oder elektrische Flugzeuge folgen.

„Storing electrical energy in carbon fiber may perhaps not become as efficient as traditional batteries, but since our carbon fiber solution also has a structural load-bearing capability, very large gains can be made at a system level„, so Markus Zetterström, seit diesem Monat CEO von Sinonus.

Viele verbleibende Unklarheiten

Bisher hat Sinonus noch keine eigenen Daten veröffentlicht, aber die im Jahr 2021 von der Chalmers University entwickelten Prototypen hatten eine sehr niedrige Energiedichte von 24 Wattstunden pro Kilogramm, also einen Bruchteil von der Energiedichte moderner Lithium-Ionen-Batterien.

Sinonus ist jedoch optimistisch und verweist auf eine Studie, die ebenfalls an der Chalmers University durchgeführt wurde und die ergab, dass strukturbasierte Kohlenstoff-Batterien das Potential haben, die Reichweite von Elektroautos um bis zu 70 Prozent zu erhöhen.

Ein weiterer unklarer Faktor sind die Kosten. Die Batterien von Elektroautos sind bereits heute recht teuer, aber es gibt noch keine verlässlichen Annahmen oder gar Daten bezüglich der Kosten von in die Struktur integrierten Batterien.

Der Ansatz ist dennoch spannend, und sollte Sinonus gelingen, die entsprechende Vision umzusetzen, wäre das Potential der Technologie tatsächlich sehr groß.

via Sinonus