Forscher der Universität Twente haben bei einer Lithium-Ionen-Batterie die Graphit-Anode mit einer aus Nickelniobat ersetzt und erhöhen damit die Geschwindigkeit des Aufladevorgangs um den Faktor zehn. Es handelt sich um eine Legierung aus Nickel und dem sogenannten Übergangsmetall Niob.
Mit einer neuen Technologie von Forschern der Königlichen Technischen Hochschule (KTH) in Stockholm lassen sich Lithium-Ionen-Batterien, die nicht mehr funktionieren, schneller, gründlicher und umweltverträglicher recyceln. Xiong Xiao, KTH-Postdoc am Institut für Polymere Materialien und sein Team nutzen hierfür die Naturprodukte Essig- und Zitronensäure, um die wertvollen Metalle aus den Batterien "auszuwaschen". Unterstützt wird das Verfahren durch Ultraschall mit einer Frequenz von 40 Kilohertz.
Mit zwei einschneidenden Veränderungen gegenüber der klassischen Lithium-Ionen-Batterie haben Forscher der University of California in San Diego einen neuartigen Akku entwickelt, über dessen Leistung sie selbst überrascht waren. Statt eines flüssigen Elektrolyten haben sie einen keramischen eingesetzt, was eine Entzündung oder gar Explosion unmöglich macht. Zudem tauschten sie die Graphit-Anode gegen eine Elektrode auf reiner Siliziumbasis aus. Das verzehnfacht die Energiedichte.
Forscher am Korea Institute of Science and Technology (Kist) haben die Lösung für explodierende Akkus gefunden: Eine Passivierungsschicht zwischen der Lithium-Elektrode und dem Elektrolyten. Sie verhindert die Bildung sogenannter Dendriten, das sind nadelspitze Wucherungen auf der Lithium-Elektrode, die den Elektrolyten durchstossen können. Dann berühren sie die andere Elektrode und es kommt zum Kurzschluss. Wenn die Batterie hoch aufgeladen ist, kann das in einer Explosion enden.
Wiederaufladbare Batterien der Zukunft bestehen im Wesentlichen aus Zement, wie Forscher der Technischen Universität Chalmers prophezeien. Das Konzept basiert auf Zement, dem kurze Fasern aus Kohlenstoff beigemischt werden, um eine elektrische Leitfähigkeit zu erreichen.
Ohne Fehlstellen in Halbleitermaterialien gäbe es keine Mikroelektronik. Dieses nahezu jedem geläufige Wissen haben Forscher verschiedener US-Institutionen genutzt, um die Tür zu besseren Festkörperbatterien auf Lithium-Basis zu öffnen. Dieser Batterietyp nutzt als Elektrolyt, der den fürs Laden und Entladen nötigen Ionentransport ermöglicht, einen Festkörper, der - anders als die heute üblichen flüssigen Elektrolyte - Brände und Explosionen eines solchen Stromspeichers verhindert.
Das Startup Aura Aerospace hat mit der "Powercell" einen Energiespeicher für Drohnen vorgestellt, der sich in nur zehn Minuten aufladen lässt. Zugleich verspricht er für kommerzielle Senkrechtstarter mehr Leistung für schnelle Starts. Möglich ist das, weil es sich nicht um einen klassischen Akku, sondern einen Superkondensator handelt. Die Powercell hält zudem laut Hersteller sagenhafte 250.000 Ladezyklen aus und sei für eine Hybrid-Energieversorgung in Kombination mit einer Brennstoffzelle attraktiv.
Die kalifornische iPhone-Erfinderein Apple will offenbar im Jahre 2024 ein autonomes Farhzeug bringen, das über eine neuartige Akku-Technik verfügt. Die bereits 2014 begonnene Entwicklung eines eigenen Autos im Rahmen von "Project Titan" sei mittlerweile entsprechend weit fortgeschritten, meinten zwei mit der Sache vertraute Personen gegenüber der Nachrichtenagentur Reuters.
Forscher der Washington University nutzen Fluoridionen als Transporteure für Energie und könnten damit Lithium in Batterien ersetzen. Der Vorteil: Fluoride, Salze der Flusssäure, kommen auf der Erde weitaus häufiger vor als das Metall. Ausserdem haben derartige Speicher eine höhere Kapazität.
Die richtigen Nanokanäle auf Anoden aus Niob-Wolfram-Oxid versprechen besonders schnell ladende Lithium-Ionen-Akkus, wie Forscher der Universität Twente (UT) in Zusammenarbeit mit der Wuhan University of Technology zeigen. Der Ansatz ist besonders für Anwendungen wie Ökostrom-Zwischenspeicher, wo es vor allem auf Lade- und Entladegeschwindigkeit ankommt, interessant.
