Science
22.04.2016

Nanodraht-Elektrode übersteht dank Gel 200.000 Ladezyklen

Die Verwendung eines Gels als Elektrolyt macht Elektroden aus Nanodrähten außerordentlich haltbar. Das kännte auch die Lebensdauer von Akkus verbessern.

Elektroden, die aus Nanodrähten bestehen, können Akkus leitsungsfähiger machen. Das Problem ist, dass die dünnen Drähte normalerweise sehr schnell korrodieren, wodurch der Akku schnell an Kapazität verliert. US-Forscher an der University of California, Irvine, haben jetzt eine Methode gefunden, die Nanodraht-Elektroden äußerst widerstandsfähig macht.

Durch die Verwendung von Polymethylmethacrylat als Elektrolyt können Nanodrähte, die aus mit Manganoxid überzogenen Goldkernen bestehen, bis zu 200.000 Ladezyklen überstehen. Dazu müssen die Drähte lediglich mit einer dünnen Schicht des gelförmigen Kunststoffs überzogen werden. Die Forscher haben im Labor bis zu 200.000 Ladezyklen mit einen Kondensator-Prototypen geschafft. Die Nanodrähte haben dabei kaum Schaden genommen und die Kapazität ist nur um fünf Prozent gesunken. Wie viele Zyklen die Elektroden aushalten, hängt stark von der Dicke der Manganoxid-Schicht ab.

Warum die Elektroden in Gel deutlich weniger Schäden bei der Einlagerung und Abgabe von Lithium-Ionen davontragen, ist noch nicht exakt geklärt. Die Forscher wollen das System weiter analysieren und Schritte in Richtung Marktreife unternehmen. Es wird vermutet, dass das Gel das Manganoxid aufweicht und somit resistenter gegen Risse macht. Die Technologie ließe sich laut den WIssenschaftlern auch in Lithium-Ionen-Akkus einsetzen und könnte die Haltbarkeit von Akkus drastisch erhöhen.