Science
23.07.2018

Silizium-Akku verspricht 1000 Kilometer Reichweite für E-Autos

Norwegische Forscher vermelden einen Durchbruch bei der Akku-Kapazität. Auch Smartphones müssten tagelang nicht geladen werden.

Bei der fieberhaften Suche nach neuen, leistungsstärkeren Akkulösungen wollen norwegische Forscher einen Durchbruch geschafft haben. Indem sie Silizium statt Graphit für die negative Elektrode (Anode) einsetzen, könnte die Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus um 300 bis 500 Prozent gesteigert werden. In der Praxis bedeutet dies Reichweiten für Elektroautos von über 1000 Kilometern oder auch, dass Smartphones statt ein Mal täglich nur ein bis zwei Mal pro Woche aufgeladen werden müssten.

Dass Silizium als Elektroden-Material eine enorme Kapazitätsteigerung um den Faktor 10 zu herkömmlichen Graphit-Anoden verspricht, ist bekannt. Das Problem an dem Material ist allerdings, dass es seine Kapazität bei wiederholten Ladevorgängen weitaus schneller verliert als Graphit.

Am Ziel, die Stabilität von Silizium über eine längere Lebensdauer zu gewährleisten und dabei gleichzeitig nicht die höhere Kapazität zu verlieren, haben sich viele Forscherteams auf der ganzen Welt bislang die Zähne ausgebissen. Zuletzt vermeldeten jedoch auch Kieler Wissenschaftler einen Durchbruch mit 100-Prozent-Silizium-Anoden.

300 bis 500 Prozent mehr Kapazität

Die Norweger wollen nun in der Forschungseinrichtung Department of Energy Technology (IFE) ein Silizium-Gemisch entwickelt haben, das genau das verspricht. Lässt sich die drei- bis fünffache Kapazitätssteigerung aus dem Labor auch in der Praxis umsetzen, wäre das zwar noch keine Akku-Revolution, aber eine deutlich spürbare Verbesserung, die in sämtlichen Akku-betriebenen Geräten - von Smartphones über Tablets, aber auch in medizinischen Implantaten sowie den angesprochenen Elektro-Autos - eingesetzt werden könnte.

Um die Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus zu verbessern, experimentieren Wissenschaftler nicht nur mit neuen Elektroden-Materialien. Viel Hoffnung wird auch in die sogenannten Feststoff-Zellen gesetzt, welche etwa für Elektroautos eine doppelte Kapazität versprechen und dabei auch noch sicher sein sollen. Diverse Autobauer forschen in diese Richtung. Auch Staubsauger-Hersteller Dyson will in einigen Jahren ein Auto mit dieser Akku-Technologie auf den Markt bringen.