Do, 24. Jänner 2019

Lithium-Ionen-Akkus

13.12.2018 12:11

Längere Laufzeit: Neues Anoden-Material entwickelt

Chemiker der Universität Wien haben ein neues Anoden-Material entwickelt, das Lithium-Ionen-Akkus mit mehr Leistung und längerer Lebensdauer verspricht. Das Material kombiniert ein poröses Mischmetalloxid mit Graphen, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Advanced Energy Materials“, das der Arbeit die Titelgeschichte widmet.

An Lithium-Ionen-Akkus führt derzeit kein Weg vorbei, kombinieren sie doch eine hohe Energiedichte mit einer hohen Anzahl möglicher Ladezyklen und haben keinen Memory-Effekt. Um die Batterien noch leistungsfähiger und langlebiger zu machen und damit auch für Großgeräte etwa in der Elektromobilität einsetzen zu können, werden neue Materialien für die Elektroden gesucht.

Die Forscher um Freddy Kleitz vom Institut für Anorganische Chemie der Universität Wien meinen nun, mit einer nanostrukturierten Verbindung Kupfer-Nickel-Oxid und Graphen fündig geworden zu sein. Ihr Anoden-Material steigert die elektrochemische Leistung der Akkus deutlich: „Die Batteriekapazität war mit bis zu über 3000 reversiblen Ladezyklen, sogar bei sehr hohen Strombelastungen von bis zu 1280 Milliampere, beispiellos“, so Kleitz in einer Aussendung. Heute verlieren Lithium-Ionen-Akkus nach etwa 1000 Ladezyklen an Leistungsfähigkeit.

Positive Eigenschaften beider Stoffe kombiniert
Das neue Anodenmaterial kombiniert die positiven Eigenschaften von Graphit, aus dem die Anode herkömmlicher Lithium-Ionen-Akkus besteht, mit jenen von Metalloxiden. Diese weisen eine höhere Batteriekapazität als Graphit auf, sind aber eher instabil und wenig leitfähig. Die Forscher haben einen Weg gefunden, die positiven Eigenschaften beider Stoffe in einer neuartigen Verbindung bestmöglich zu nutzen.

Sie stellten dafür nanoporöse Kügelchen aus Kupfer-Nickel-Oxid her, die aufgrund ihres Poren-Netzwerks eine sehr große aktive Reaktionsfläche für den Austausch mit den Lithium-Ionen aus dem Elektrolyt der Batterie aufweisen. Dann wurden diese Oberfläche mit einer hauchdünnen Schicht von Graphen - eine nur eine Atomlage dünne Schicht aus Kohlenstoffatomen - überzogen.

Weil es sich um einen wasserbasierten Prozess handelt, sei die Herstellung des Anodenmaterials nicht nur einfach und effizient, sondern auch „umweltfreundlich und bereit zur Anwendung auf industrieller Ebene“, so Kleitz.

 krone.at
krone.at

Kommentare

Eingeloggt als 
Nicht der richtige User? Logout

Willkommen in unserer Community! Eingehende Beiträge werden geprüft und anschließend veröffentlicht. Bitte achten Sie auf Einhaltung unserer Netiquette und AGB. Für ausführliche Diskussionen steht Ihnen ebenso das krone.at-Forum zur Verfügung.

User-Beiträge geben nicht notwendigerweise die Meinung des Betreibers/der Redaktion bzw. von Krone Multimedia (KMM) wieder. In diesem Sinne distanziert sich die Redaktion/der Betreiber von den Inhalten in diesem Diskussionsforum. KMM behält sich insbesondere vor, gegen geltendes Recht verstoßende, den guten Sitten oder der Netiquette widersprechende bzw. dem Ansehen von KMM zuwiderlaufende Beiträge zu löschen, diesbezüglichen Schadenersatz gegenüber dem betreffenden User geltend zu machen, die Nutzer-Daten zu Zwecken der Rechtsverfolgung zu verwenden und strafrechtlich relevante Beiträge zur Anzeige zu bringen (siehe auch AGB).

Aktuelle Schlagzeilen
Wöber im Kader
Barcelona droht nach Pleite in Sevilla das Cup-Aus
Fußball International
Lange Pause droht
Verletzt! Neymar muss bei 2:0 von Paris raus
Fußball International
Nach Schützenfest
Manchester City zieht ins Ligacup-Finale ein
Fußball International
„Großer Torschütze“
Fix: Chelsea holt Juve-Stürmer Higuain von Milan
Fußball International
Nach Flugzeug-Unglück
Was passierte mit Sala? Polizei hat vier Szenarien
Fußball International
Kollege machte Foto
Wales-Keeper droht wegen Hitler-Gruß harte Strafe
Fußball International
Fett, schlank, schnell
Der neue Porsche 911: Die Quadratur des Fahrwerks
Video Show Auto
Sein Können im Video
Barca kauft Ajax-Supertalent um 86 Millionen Euro
Fußball International

Newsletter

Melden Sie sich hier mit Ihrer E-Mail-Adresse an, um täglich den "Krone"-Newsletter zu erhalten.