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An sich haben Nanodrahtbatterien das Potential, die Lebensdauer von Akkus bis ins Unendliche zu verlängern. Nanodrähte haben einen Umfang von einem Tausendstel eines menschlichen Haares und sie verfügen über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit. Die Drähte verleihen den Elektroden einer Batterie eine große Oberfläche, wodurch mehr Elektronen gespeichert werden. Leider werden die filigranen Drähte schnell porös, so dass sie bisher nicht in der Batterietechnik eingesetzt wurden. Zwei Forscher an der University of California in Irvine haben nun aber möglicherweise eine Lösung für das Haltbarkeitsproblem gefunden.
Akkus überstanden im Test Hunderttausende Ladezyklen
Die Chemiker Reginald Penner und Mya Le Tha haben Goldnanodrähte mit Mangandioxid ummantelt. Mangan ist auch als Braunstein bekannt und wird zur Entfärbung von Kohlenstoff- und Sulfid-Verunreinigungen eingesetzt sowie unter anderem auch als Kathodenmaterial in Batterien. Danach wurden die Drähte in den Kunststoff Polymethylmethacrylat eingebettet: Das Gel erinnert von der Konsistenz her an Plexiglas. Die Kombination der Materialien verhinderte eine zu schnelle Korrosion der Drähte. Im Ergebnis konnten die Akkus in Tests 200.000 Mal be- und entladen werden. Normale Akkus überstehen nur 5.000 bis 7.000 Ladezyklen. Danach sind sie wirtschaftlich nicht mehr zu verwerten, höchstens für das Recycling von Akkus.
Müssen Smartphone-Akkus bald nie mehr ausgetauscht werden?
Die neue Methode könnte bedeuten, dass Akkus von Smartphones theoretisch 40 Mal so lange halten könnten wie bisher und nie mehr aus Altersgründen ausgetauscht werden müssten. Wie bei vielen anderen vielversprechenden Batterietypen müssen wir uns aber noch etwas gedulden: Die „Plexiglasbatterie“ ist noch nicht marktreif. Doch: „Unsere Forschung zeigt, dass Nanodraht-basierte Akkuelektroden eine hohe Lebensdauer haben und wir solche Akkus zur Realität werden lassen können“, so Penner.
Quellen / Weiterlesen:
Energietechnik: ‚Plexiglas-Akku‘ übersteht Hunderttausende Ladezyklen – Spektrum der Wissenschaft
Nanodraht- Akkus lassen Handys 40 Mal länger leben – Kronen Zeitung
Super-Akku mit goldigen Nanodrähten – Deutsche Mittelstands Nachrichten
Bildquelle: © Christian Beuschel / pixelio – www.pixelio.de