10. Juli 2014

Sascha Boldt

Lithium-Ionen-Akkus: Sand steigert Leistungsfähigkeit

US-Wissenschaftler haben eine Methode gefunden, um Lithium-Ionen-Akkus langlebiger, günstiger und leistungsfähiger produzieren zu können. Dabei wird die Anode des Akkus aus Quarzsand anstelle von Graphit hergestellt.

iPhone-Akku

Als der Forscher Zachary Favors nach dem Surfen am Strand lag und sich den Sand durch die Finger rieseln ließ, kam er auf die Idee, die Anode eines Akkus aus Quarzsand herzustellen. Für die Produktion werden quarzhaltiger Sand, Salz und Magnesium zu einem Pulver verarbeitet und anschließend erhitzt. Versuche zeigten, dass die neuen Anoden nicht nur kostengünstiger, sondern auch langlebiger und drei mal leistungsfähiger sind, als das Pendant auf Graphit. Zudem ist das Verfahren zur Herstellung der Elektrode umweltfreundlich. Unklar ist indes, ob und wann die neuen Akkus auf den Markt kommen. Die Forschung an neuen Energiespeichern zieht sich in der Regel über mehrere Jahre.

Die Akkus könnten den ersten Schritt zur Lösung des Energieproblems aktueller Smartphones darstellen. Energiespeicher der modernen Handys haben häufig eine Laufzeit von nur einem Tag.

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21 Gedanken zu „Lithium-Ionen-Akkus: Sand steigert Leistungsfähigkeit“

    • Sowas wird täglich gemeldet, wenn es stimmt super aber was meinst du wieviele Leute schon zu Apple gegangen sind mit angeblichen Akku Durchbrüchen, wo sich im Interview rausstellte das die messmethoden oder sonstwas fragwürdig sind. Damit will ich nicht sagen, dass dies kein Durchbruch ist, sondern nur das Apple wie immer vorsichtig sein wird.
  2. Super, erfordert es wirklich jahrelanges rumdümpeln der Industrie in diesem Bereich und einen Forscher, der in der Freizeit mal eben auf diese Idee kommt, damit sich endlich etwas in der Thematik tut? Woran wird eigentlich während der Arbeitszeit geforscht? Gut, dass Forscher auch mal ‚rauskommen‘.
    • Wahrscheinlich ist das ein weiterer Beweis dafür, dass die konventionelle Arbeitsplatzatmosphäre Kreativität blockiert anstatt sie zu fördern. Hier sollten sich Staat und Arbeitgeber(verbände) mal zusammentun und gute Konzepte entwickeln. Einzelne Bestrebungen wie z.B. bei Google und Apple, was den Austausch und die Atmosphäre am Arbeitsplatz angeht greifen da sicher viel zu kurz!
      • Es hat seinen Grund, dass Labore Standards erfüllen müssen. Da braucht man sicherlich keine seltsam-ausgestatteten Kreatuv-Räume… Außerdem mag die Geschichte mit dem Strand toll klingen, aber es wäre mir neu, dass an den Stränden der USA Siliciumdioxid-Magnesium-Kochsalz-Mischungen rumliegen. Das ist wohl eher eine PR-Geschichte als wirklich relevant für die Entdeckung dieses Akkus.
      • Standards bei Labortests hochhalten: ja. In der Geschichte stand nicht, dass Favors den Strandsand mit ins Labor nahm. „Seltsam-Kreativ ausgestattete Räume“ ist Konzeptsache. Die Haltung, die Sie darstellen, Grm, ist genau jene auf die ich anspiele. Demnach sollte man bloß nicht über den Tellerrand schauen – es könnte Veränderung in unserer Anschauung bedeuten! ;-) Bitte als sportlichen Anstupser verstehen!
    • Kann man ja auch ernst nehmen die Geschichte ;-) Wie der Jony Ive, der in der Zuckerlfabrik zu iOS 7 motiviert wurde, räusper.
    • Braucht es ja innovative Unternehmen die diese unfertigen und noch nicht serienreifen Konzepte aufgreifen, weiterfördern und es markttauglich machen…
  4. Doppelte oder dreifache Akkulaufzeit wär natürlich DAS Alleinstellungsmerkmal! Sollte man sich direkt patentieren lassen!
      • Photovoltaik hat sicher ihren Einsatzbereich. Z. B. in der Wüste oder den Bergen. Ansonsten ist schon lange bewiesen, dass die Effizienz weit unter den angegebenen Werten liegt. Und dann erst der Sondermüll! Wen überrascht es?
    • Das mit den Solarfeldern beziehungsweise der Technik hatte ich ja auch mal angesprochen da wurde gleich wieder gesagt wie soll ich denn mein Handy im Dunkeln aufladen usw. ?!? Ich denke Apple, sollte die Solartechnik vorantreiben denn schließlich haben sie ein Patent darauf. Apple ist einer der Hersteller, die es erst auf den Markt schmeißt, wenn es vollkommen ausgereift ist dessen bin ich mir sicher aber das wird sicherlich leider noch einige Jahre dauern
    • Natürlich ist Photovoltaik nicht ansatzweise lohnenswert. Aber wo alle willenlos „grüne“ Energie bejubeln, wird sowas halt eingebaut und unter den Tisch fallen gelassen, dass eine Solarzelle in ihrem Leben nie die Energie einbringen wird, die sie bei ihrer Produktion verbraucht hat.
  6. Beim Laden und entladen wäre es durchaus wahrscheinlich, dass die Silicium-Schicht sich stärker verändert als Graphit es macht. Damit wäre vielleicht an Tag 0 die Akkuleistung besser, aber sie würde schneller abnehmen. Insgesamt für mich auch fragwürdig: Was macht Silicium nun umwelttechnisch besser als Kohlenstoff (Graphit)? Kohlenstoff hat jedenfalls keine Gefahrensymbole – Silicium schon. Es ist auch unsinnig, dass behauptet wird, Sand wäre die Anode: Wenn man Sand mit Magnesium erhitzt, entsteht, wie bei der Quelle schon berichtet, reines Silicium und Magnesiumoxid.
    • Die Akkuleistung würde schneller abnehmen? Lies mal den Artikel: „Versuche zeigten, dass die neuen Anoden nicht nur kostengünstiger, sondern auch langlebiger und drei mal leistungsfähiger sind, als das Pendant auf Graphit.“ Die Betonung liegt auf „langlebiger“.
      • Versuche ungleich Praxis. Wie die Leistungsfähigkeit höher sein soll als bei Graphit, obwohl Silicium doch in der elektrochemischen Reihe näher an Lithium liegt (damit ist die Zellspannung geringer und die Leistung schwächer), kann ich mir maximal über einer spezielle Oberfläche erklären (diese Oberfläche wird, wie man z.B. bei Akku im Auto sehen kann, mit jedem Laden durch Umkristallisation kleiner -> Akkukapazität nimmt schneller ab).

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