Das könnte der erste Quanten-Akku der Welt sein

Australische Forscher haben den ersten funktionierenden Quanten-Akku präsentiert. Der Prototyp wird kabellos mit einem Laser geladen und konnte einen vollen Batteriezyklus durchspielen - also Laden, Energie speichern und Entladen. Damit zeigt das Team der CSIRO (Australische Wissenschaftsagentur), dass das Konzept nicht mehr reine Theorie ist. 

Quanten-Akkus könnten mit enormen Geschwindigkeiten geladen werden. Während Lithium-Ionen-Akkus länger laden, je größer sie sind, ist es bei der Quantentechnologie genau umgekehrt: "Quanten-Akkus laden schneller, umso größer sie werden", erklärt Forschungsleiter James Quach, in einem Statement. 

Grund dafür ist der sogenannte "kollektive Effekt": Je mehr Zellen involviert sind, desto schneller der Ladevorgang. Das konnte Quach mit seinem Team bereits 2022 nachweisen. Damals war es aber noch nicht möglich, die Energie aus dem Akku auch zu entnehmen. 

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Eine Minute laden für mehrere Jahre an Energie 

Der neue Prototyp war in Femtosekunden geladen, also einem Billiardstel einer Sekunde. Er konnte die Energie für 6 Nanosekunden speichern. Allerdings ging es hier auch nur um einige Milliarden Elektronenvolt. Das ist etwa das 300-Billionstel der Energie eines Smartphone-Akkus. Könnte man den Prototyp aber auf ein vergleichbares Niveau hochskalieren, könnte ein solcher Akku bei einer Minute Ladezeit jahrelang Energie speichern, zitiert The Guardian James Quach.

Die Forschung an Alternativen zu heute gängigen Lithium-Ionen-Akkus läuft auf Hochtouren. Vielversprechend sind viele Feststoffakkus. Ein Durchbruch bei der Quantentechnologie könnte aber völlig neue Möglichkeiten eröffnen. 

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E-Auto laden, ohne anzuhalten

"Mein ultimatives Ziel wäre eine Zukunft, in der wir E-Autos viel schneller laden können als wir Benzin tanken, oder in der wir Geräte über eine große Distanz kabellos laden können", sagt Quach. Dafür müsste man im Idealfall nicht mal anhalten, ein Laserstrahl genügt. Drohnen könnten so auch im Flug geladen werden. Vom Quantencomputer bis zum Handy - alles könnte mit dem Quanten-Akku betrieben werden, erklärt der Forscher in einem Artikel bei The Conversation.

Das klingt alles sehr futuristisch und das ist es auch. Der Prototyp ist noch zu winzig für solche Einsatzgebiete. Auch ist die Technologie extrem fehleranfällig und reagiert mit sofortigem Energieverlust auf mögliche Wechselwirkungen wie Erschütterungen oder Temperaturschwankungen. "Der nächste Schritt für Quanten-Akkus ist das Erweitern der Energie-Speicher-Zeit. Wenn wir diese Hürde nehmen können, kommen wir kommerziellen Quanten-Akkus ein bisschen näher", so Quach. Die Forschungsergebnisse erschienen im Fachmagazin Light: Science & Applications.