Forscher des Massachusetts Institute of Technology, kurz MIT, haben gemeinsam mit internationalen Partnern einen neuen Akku entwickelt, der den Preis im Vergleich zu herkömmlichen Akkus auf ein Zehntel reduziert. Die Patente an dem neuen System sind bereits lizenziert.
Was steckt hinter dem neuen Super-Akku?
Dem internationalen Forscherteam ist es gelungen, eine Batterie zu entwickeln, die komplett ohne seltene und teure Rohstoffe auskommt. Denn die Lithium-Ionen-Batterien, die aktuell beispielsweise in E-Autos eingesetzt werden, sind sehr teuer. Darüber hinaus enthalten sie brennbare Elektrolyten, wodurch der Transport der Batterien riskant ist.
„Ich wollte etwas erfinden, das besser, viel besser als Lithium-Ionen-Batterien für kleine stationäre Speicher und letztendlich für Automobilanwendungen ist“, erklärt Professor Donald Sadoway vom MIT.
Die nun vom Forscherteam entwickelte Batterie zeichnet sich unter anderem durch eine kostengünstige und einfache Materialbeschaffung aus. Zudem sind die verwendeten Rohstoffe reichlich vorhanden.
Wie ist der Super-Akku aufgebaut?
Auf ihrer Suche nach einem geeigneten neuen Material stieß das Team auf das am häufigsten vorkommende Metall der Erde: Aluminium. Als zweites Elektrodenmaterial entschieden sie sich für Schwefel, da dies das günstigste Nichtmetall ist. Für den Super-Akku werden also Aluminium und Schwefel als Elektrodenmaterialien mit einem geschmolzenen Salzelektrolyten kombiniert. Das geschmolzene Salz bietet den Vorteil, dass es nicht brennbar ist. Denn immer wieder stehen brennbare Flüssigkeiten, die in herkömmlichen Batterien verwendet werden, im Verdacht gefährliche Brände verursacht zu haben. Da das im Super-Akku eingesetzte Chloraluminatsalz eine Fehlfunktion, die zu einem Kurzschluss führen kann, verhindert, wurde es ausgewählt. „Wir haben Experimente mit sehr hohen Laderaten durchgeführt, das Aufladen dauerte weniger als eine Minute, und wir haben nie Zellen aufgrund von Dendritenkurzschlüssen verloren“, so Sadoway. Ein weiterer entscheidender Vorzug der verwendeten Materialien ist, dass keine externe Wärmequelle für den Akku benötigt werden, da die Wärme elektrochemisch durch das Laden und Entladens der Batterie entsteht.
Wann kommt die neue Technologie auf den Markt?
Durch verschiedene Experimente, stellte das internationale Forscherteam fest, dass der neue Super-Akku Hunderte von Zyklen bei außergewöhnlich hohen Laderaten aushalten konnte. Herausgefunden wurde zudem, dass die Laderate enorm von der Arbeitstemperatur abhängig ist: beispielsweise konnte bei einer Temperatur von 110 Grad Celsius eine 25-Mal schnellere Laderate als bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius festgestellt werden. In Zukunft soll der neue kostengünstige Akku dann für Installationen eingesetzt werden, die ungefähre Größe zur Versorgung von kleinen Unternehmen oder Einfamilienhäusern haben. Bevor das US-Startup Unternehmen Avanti die Technologie auf den Markt bringt, muss sich der Super-Akku noch einer Reihe von Stresstests unterziehen lassen. Darunter unter anderem das Durchlaufen von Hunderten Ladezyklen. Bisher gibt es noch keinen offiziellen Termin, an dem die neue Batterie auf den Markt kommen soll.
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