Neuer Aluminium-Akku ist biegsam, langlebig und lädt in 60 Sekunden

Chemikern der Eliteuniversität Stanford in den USA ist jüngst ein Durchbruch in der Akku-Forschung gelungen. Entwickelt wurde ein neuer Aluminium-Ionen-Akku, der mehrere Tausend Ladezyklen übersteht und innerhalb einer Minute vollständig geladen ist. Dank der neuen Materialverbindung, ist der Akku nicht nur leicht und robust, sondern auch biegsam. Als Einsatzgebiete kommen Smartphones, Tablets und Notebooks zunächst in Frage.

Alu-Akku ist günstig in der Herstellung

In einem aktuellen Forschungsbericht beschreiben die Experten die Funktionsweise und den Aufbau der neuen Super-Akkus. So bilden Aluminium und eine Elektrolytflüssigkeit die Basis der biegsamen Akkus. Der daraus resultierende Stromspeicher ist ergiebiger als bei bisherigen Akkus auf Lithium-Ionen Basis. Ein weiterer Vorteil der Akkus aus Stanford ist, dass diese auch weniger anfällig für Überhitzungen sind und sich bei einer falschen Ladespannung nicht entzünden oder gar explodieren können. Unabhängige Forscher sind nun gefragt um die Akkus weiter zu testen. Fallen die Resultate positiv aus, stünde einer Produktion in größerem Umfang nichts im Weg. Die Akkus auf Alu-Basis sind zuletzt auch deutlich günstiger in der Herstellung als vergleichbare Erzeugnisse, die auf Titanoxid-Nanoröhrchen beim Akku-Material setzen.

Es existieren bereits Akkus aus einem Aluminium-Luft-Gemisch. Diese sind jedoch nach einmaligem Gebrauch nicht mehr nutzbar, da die Anode korrodiert und ersetzt werden muss. Forscher aus konkurrierenden Einrichtungen haben ebenfalls schon Akkus auf Elektrolytbasis entwickelt. Diese halten jedoch kaum länger als 100 Ladezyklen durch.

Energiedichte ist noch ausbaufähig

Zusammen mit seinen Kollegen hat Hongjie Dai, Chemieprofessor in Stanford, die neuen Akkus entwickelt. Im Video ist ein mit Salzlösung gefülltes Akku-Polymer-Folienpaket zu sehen, welches bereits genügend Strom liefert um eine LED zum Leuchten zu bringen. Der biegsame Prototyp hat bereits 7.500 Ladezyklen überstanden. Beachtlich ist, das trotz der großen Beanspruchung kaum Reduzierungen bei der Kapazität festgestellt werden konnten. Wird der Akku mechanisch beschädigt oder gerät dieser in direkten Kontakt mit Sauerstoff aus der Luft, läuft dieser lediglich aus und geht nicht, wie bisheriger Erzeugnisse, unter Umständen in Flammen auf.

Optimierungsbedarf besteht allerdings im Hinblick auf die Energiedichte. Bisher halten die Prototypen lediglich eine Spannung von zwei Volt, was der handelsüblicher 1,5-Volt-AA-Batterie nur einen Bruchteil voraus ist. Die Wissenschaftler blicken jedoch positiv in die Zukunft und rechnen damit, dass Variationen der Graphit-Kathode auch zu einer größeren Energiedichte führen. Bereits in wenigen Jahren, könnten die neuen Aluminium-Akkus Millionenfach in Smartphones, Tablets, Notebooks und sogar in Elektroautos zum Einsatz kommen. In diesem Punkt sind sich die Forscher allesamt einig.

Aluminium- Akku im Video