Aluminium-Ion-Akku – Die Technologie der Zukunft?

Eine neue Entwicklung in der Aluminium-Ion-Technologie verspricht Akkus, die innerhalb weniger Minuten vollständig geladen werden und den Nachteilen des Lithium-Akkus trotzen – hitzebeständig, langlebig und günstig.

Der von Wissenschaftler der Universität Stanford entwickelte Akku-Prototyp besteht aus zwei Elektroden, einer negativ geladenen Anode aus Aluminium und einer positiv geladenen Kathode aus Graphit, welche sich mit ionischer Flüssigkeit in einer flexiblen polymerbeschichteten Hülle befinden. Läutet dieser Aluminium-Ion-Akku eine neue Ära der mobilen Energieträger ein?

Genung mit den Fachbegriffen: Was können die neuen Aluminium-Ion-Akkus?

  • Ladezeit
  • Ladezyklen
  • Formbarkeit
  • Umweltschutz
  • Spannung
  • Sicherheit

Binnen einer Minute aufladen

Die heute im täglichen Leben eingesetzten Akkus (Li-Ion, Ni-Cd, Ni-MH) können nur mit einem geringen Ladestrom geladen werden um einen Defekt zu verhindern. Der Aluminium-Ion-Akku kann, laut Wissenschaftler, innerhalb einer Minute geladen werden. Allerdings wurden keine Angaben zur Laderate bekannt gegeben.

Um bspw. ein Handyakku mit einer Kapazität von 4000mAh in einer Minute voll zu bringen müsste der Akku mit 240A geladen werden. Zurückschließend hat der Aluminium-Ion-Akku eine Laderate von 60C (60mal der Kapazität), das entspricht einem Zehnfachen der Laderate der derzeit erhältlichen Akkus.

Bis zu 7500mal aufladen

Die Lebensdauer eines Akkus ist ein wesentlicher Faktor, an dem Forscher schon seit Jahren experimentieren. Panasonic (ehemals Sanyo) realisierte hier einen Meilenstein in Standardakkus für den Haushaltsgebrauch.

Die Eneloop Akkus können bis zu 2000mal wiederaufgeladen werden. Der neue Aluminium-Ion-Akku soll alles bisherig Bekannte sprengen und eine Lebensdauer von 7500 Zyklen ohne große Kapazitätsverluste gewährleisten. Das macht den Akku vor allem bei oft geladenen Akkus wie für Smartphone, Laptop oder E-Bike Akkus sehr interessant.

Flexibel und formbar

Wie bereits von den Lithium-Polymer-Akkus bekannt, kann der Akku in jeglicher Form hergestellt, geformt und gebogen werden. Diese Flexibilität ermöglicht ein großes Spektrum an Einsatzbarkeit.

Günstiger und umweltfreundlicher

Durch die verwendeten Materialen, Aluminium und Graphit, kann der Akku günstig hergestellt werden und ist zudem um einiges schonender für die Umwelt als die bekannten Ni-Cd oder Lithium Akkus.

Höhere Spannung als Alkaline Batterien, geringer als Li-Ion-Akkus

Der neue Akku ist mit 2 Volt angegeben, das unterscheidet ihn von den Spannungen der bisher auf dem Markt erhältlichen Batterien oder Akkus. Das hat den Nachteil, dass etwa zwei Zellen benötigt werden um an die Spannung der Lithium-Akkus (3,6V – 3,7V) heranzukommen. Alkaline Batterien wie Mignon oder Micro besitzen eine Spannung 1,5V, etwas mehr als Ni-Cd und Ni-MH Akkus  - 1,2V.

Keine Brand- oder Explosionsgefahr

Ein großes Thema bei Li-Ion Akkus ist nach wie vor die Entflammbarkeit, vor allem wenn sie beschädigt werden. Deswegen wird häufig in den Medien über ein Verbot beim Transport von Li-Ion Akkus in Flugzeugen diskutiert.

Gerade in diesem Bereich überzeugt der neue Akku. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass selbst beim Durchbohren des Akkus keine Brandentwicklung stattfindet. Nicht einmal der Temperaturanstieg steigt drastisch nach oben.

Trotz jahrelangem Forschen an Aluminium-Ion-Akkus konnten Wissenschaftler noch keinen marktreifen Prototypen herstellen. Die neueste Entwicklung ist aber ein weiterer Schritt nach vorne, vor allem konnte ein neues Maß an der Lebensdauer erreicht werden. Die erhöhte Sicherheit und die Schnellladefähigkeit verbunden mit einem niedrigen Preis des Materials lassen eine spannende Zukunft voraussagen. Das nächste Ziel wird die Erhöhung der Spannung (Volt) und die Energiedichte (Wh/kg – Wattstunden pro kg Masse) sein, damit der Akku eine eins zu eins Alternative zu Li-Ion Akkus ist.

Bildquelle: Screenshot/Stanford


Bitte geben Sie die Zahlenfolge in das nachfolgende Textfeld ein

Die mit einem * markierten Felder sind Pflichtfelder.