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John Goodenough und die portugiesische Forscherin Maria Helena Braga haben eine neue Batterietechnik vorgestellt, die mit Glas als Elektrolyt arbeitet. Sie soll dreimal so leistungsstark sein wie ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku.
Der 94-Jährige ist einer der Miterfinder des Lithium-Ionen-Akkus, forscht aber an der Universität Texas in Austin weiterhin an neuen Batterietechnologien.
Feststoff-Akku statt flüssige Elektrolye
Der neue Akku-Typ besteht zu einem Großteil aus Glas. Statt auf flüssige Elektrolyte setzt Goodenough auf Glas als festen Elektrolyt, der Anode und Kathode verbindet. Das hat mehrere Vorteile:
- Höhere Kapazität: Glas erlaubt leistungsfähigere Kathoden und Anoden aus Alkalimetallen. Das reduziert den Aufwand für die Herstellung der Zellen und erhöht deren Energiedichte auf etwa das Dreifache
- Geringere Kosten: Außerdem können die Kosten erheblich sinken. Ein Glaselektrolyt erlaubt, die Substitution von Lithium durch kostengünstiges Natrium, sagt die Forscherin Braga. Dieser Rohstoff stehe fast unbegrenzt zur Verfügung, etwa in Meerwasser.
- Längeres Leben: Der Feststoff-Akku soll zudem häufiger geladen werden können, ohne an Leistung einzubüßen. Bis dato haben die Forscher die Technologie auf 1.200 Ladezyklen getestet und keine wesentlichen Leistu
- ngseinbußen feststellen können. Das erhöht die Lebensdauer des Akkus. Auch die Ladezeit soll erheblich sinken, die Rede ist von Minuten statt Stunden.
- Sicherer Betrieb: Das Glas führt dazu, dass die Gefahr von Kurzschlüssen oder gar Bränden sinkt. Heutige Lithium-Ionen-Akkus verwenden flüssige Elektrolyten, das kann zu Feuer oder Explosionen führen.
- Kälteresistent: Festglaselektrolyte können auch bei großer Kälte arbeiten. So lassen sich solche Batterien auch in Autos in kälteren Regionen bis -20°C einsetzen.
Bislang existiert die neue Batterie nur im Labor. Nun wollen die Forscher mit Batterieherstellern zusammen arbeiten, um den Akku fit für den echten Einsatz zu machen.