Superakku aus Stanford 08.04.2015, 14:48 Uhr

Aluminium-Akku hält extrem lang und lässt sich in einer Minute laden

US-Forscher haben einen Akku mit sensationellen Eigenschaften entwickelt. Er ist flexibel, hat eine extrem lange Lebensdauer, brennt nicht und ist flott aufgeladen. Er soll Smartphones, Autos und Flugzeuge mit Strom versorgen und als Puffer für Wind- und Solarstrom dienen.

Der neue Akku auf Aluminium-Basis soll im ersten Schritt vor allem Smartphones aufladen.

Der neue Akku auf Aluminium-Basis soll im ersten Schritt vor allem Smartphones aufladen.

Foto: Stanford

Mit höchst ungewöhnlichen Eigenschaften glänzt ein Akku, den Wissenschaftler der kalifornischen Eliteuniversität Stanford entwickelt haben. Er lässt sich beliebig verbiegen, enthält kein brennbares Material wie Lithium-Ionen-Batterien, lässt sich in weniger als einer Minute aufladen und übersteht problemlos 7500 Ladezyklen. Heute übliche Akkus schaffen kaum mehr als 1000. „Wir haben eine ganze Reihe von Durchbrüchen in der Batterieforschung erzielt“, so Hongjie Dai, Chemieprofessor in Stanford, der die Batterieentwicklung leitet.

Kathode ist besonders langlebig

Die Kathode der Aluminium-Ionen-Batterie, also ihr Pluspol, besteht aus Aluminium, die Anode aus nanofeinen Kohlenstoffplättchen. Getrennt werden sie von einem ganz speziellen Elektrolyten, einer ionischen Flüssigkeit. Das ist eine Gruppe von Salzen, die bei Zimmertemperatur flüssig sind. Sie ist unbrennbar und schützt ganz nebenbei noch die Aluminiumkathode vor Korrosion. Daran scheiterten bisherige Versuche, Akkus auf Aluminiumbasis zu bauen. Nach spätestens 100 Ladezyklen war die Kathode zerstört.

Stanford-Professor Hongjie Dai (l.) und Doktorand Yingpeng Wu haben den flexiblen und leistungsfähigen Akku aus Aluminium entwickelt.

Stanford-Professor Hongjie Dai (l.) und Doktorand Yingpeng Wu haben den flexiblen und leistungsfähigen Akku aus Aluminium entwickelt.

Quelle: Stanford University

Stellenangebote im Bereich Energie & Umwelt

Energie & Umwelt Jobs
VH-7 Medienküche GmbH-Firmenlogo
Bauingenieur / Umweltingenieur oder Ingenieur Umweltschutztechnik (M/w/d) VH-7 Medienküche GmbH
Stuttgart Zum Job 
Recogizer-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) KI-gestützte CO2-Reduktion Recogizer
Pfisterer Kontaktsysteme GmbH-Firmenlogo
High Voltage Testing Specialist (w/m/d) Pfisterer Kontaktsysteme GmbH
Winterbach Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektleiterinnen / Projektleiter Energiewirtschaft (w/m/d) Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Betriebsingenieur (m/w/d) Elektrotechnik/Energietechnik für die Niederspannung bzw. Hochspannung Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Netzgesellschaft Potsdam GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Strategische Netzplanung (m/w/d) für Strom, Datennetze, Infokabel, 450 MHz Netzgesellschaft Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
(Junior) Ingenieur Quartiersentwicklung Anschlussservice (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Ingenieur Landschaftspflege und Umwelt (m/w/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Stadtwerke Schneverdingen-Neuenkirchen GmbH-Firmenlogo
Leitender Ingenieur (m/w/d) Netzbau und -betrieb Strom und Breitband Stadtwerke Schneverdingen-Neuenkirchen GmbH
Schneverdingen Zum Job 
UGS GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Integritätsbewertung (m/w/d) UGS GmbH
Mittenwalde, deutschlandweiter Einsatz Zum Job 
ENGIE Deutschland GmbH-Firmenlogo
Projektmanager Vertrieb Energiedienstleistungen (m/w/d) ENGIE Deutschland GmbH
Frankfurt oder Stuttgart, bundesweit Zum Job 
Stadtwerke Südholstein GmbH-Firmenlogo
Ingenieur der Elektro- oder Energietechnik als Leiter Planung und Netzbetrieb Strom (m/w/d) Stadtwerke Südholstein GmbH
Pinneberg Zum Job 
Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW-Firmenlogo
Ingenieurinnen / Ingenieure bzw. Technikerinnen / Techniker oder Meisterinnen / Meister der Elektrotechnik (w/m/d) Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW
Münster Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Baukoordination und Qualitätssicherung (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
Stuttgart Netze GmbH-Firmenlogo
Ingenieur Projektierung Netze Strom / Gas (w/m/d) Stuttgart Netze GmbH
Stuttgart Zum Job 
DAkkS Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH-Firmenlogo
Naturwissenschaftler/in oder Ingenieur/in als Experte für Immissionsschutz (w/m/d) DAkkS Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH
Energie und Wasser Potsdam GmbH-Firmenlogo
Senior-Mehrsparten-Projektbearbeiter (m/w/d) Realisierung Energie und Wasser Potsdam GmbH
Potsdam Zum Job 
DAkkS Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH-Firmenlogo
Ingenieur/in / Umweltwissenschaftler/in im Bereich Energie und Emissionshandel (w/m/d) DAkkS Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH
naturenergie hochrhein AG-Firmenlogo
Projektentwickler (m/w/d) Technischer Vertrieb naturenergie hochrhein AG
Rheinfelden (Baden), Schallstadt, Donaueschingen Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Betriebsingenieurin / Betriebsingenieur (w/m/d) Müllheizkraftwerk Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)

Die Batterie aus Stanford erzeugt eine Spannung von zwei Volt. Über ihre Kapazität schweigen die Entwickler allerdings. Sie ist möglicherweise verbesserungsbedürftig. Ming Gong, Doktorand in Dais Team, schwärmt vor allem von der Flexibilität des Stromspeichers: „Man kann ihn biegen und sogar falten. Damit ist er bestens geeignet für flexible elektronische Geräte.“

Außerdem sei Aluminium deutlich billiger als etwa Lithium. Im Vergleich zu heute genutzten Batterien sei die Aluminium-Variante deutlich umweltverträglicher, weil keiner ihrer Inhaltsstoffe giftig sei, auch ionische Flüssigkeiten nicht.

10.000 Ladezyklen sind denkbar

Die Stanford-Forscher glauben, dass sie die Eigenschaften ihres Akkus noch verbessern können. In erster Linie soll er in Smartphones eingesetzt werden. Geeignet sei er in entsprechend großer Ausführung auch als Pufferbatterie für überschüssigen Solar- und Windstrom. „Das Stromnetz benötigt einen Akku mit langer Lebensdauer, der Strom schnell speichern und wieder abgeben kann“, sagt Dai. Theoretische Überlegungen zeigten, dass Ladezyklen von 10.000 und mehr möglich sind.

Der Prototyp des Aluminium-Akkus erzeugt derzeit eine Spannung von zwei Volt.

Der Prototyp des Aluminium-Akkus erzeugt derzeit eine Spannung von zwei Volt.

Quelle: Stanford

Der Akku sei, wenn er irgendwann industriell hergestellt werden kann, auch für Elektroautos und die Bordstromversorgung in Flugzeugen geeignet. Dort werden meist schwere Bleiakkus eingesetzt.

Der Versuch von Boeing, sie durch Lithium-Ionen-Batterien zu ersetzen, ging zunächst schief. In manch einem Dreamliner gingen diese Akkus in Flammen auf oder entwickelten große Hitze und Rauchschwaden. United- und Delta Airlines haben sie deshalb aus ihren Maschinen verbannt. Inzwischen wurde die Technik von Boeing überarbeitet und läuft seitdem ohne öffentlich bekannt gewordene Probleme.

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.