Keine Explosionsgefahr: Schweizer tüfteln an sicherem Handy-Akku
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Keine ExplosionsgefahrSchweizer tüfteln an sicherem Handy-Akku

Sitzt in Smartphones künftig ein Akku aus der Schweiz? Forscher der Empa arbeiten an neuen Batterien, die herkömmliche Li-Ionen-Akkus ersetzen sollen.

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sda/tob
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Egal ob in Smartphones von Apple, ...

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... Samsung ...

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... oder Huawei. In modernen Smartphones kommen fast ausschliesslich Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Ein Team rund um Forscher aus Scwheiz tüfteln nun an neuen Batterie-Typen, die künftig diese Akkus ersetzen könnten.

... oder Huawei. In modernen Smartphones kommen fast ausschliesslich Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz. Ein Team rund um Forscher aus Scwheiz tüfteln nun an neuen Batterie-Typen, die künftig diese Akkus ersetzen könnten.

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Akkus sind die Achillesferse moderner Geräte. Das Problem von herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus, wie sie heute in vielen Geräten zu finden sind: Die Technologie ist 26 Jahre alt. Die Akkus sind teuer, sie speichern verhältnismässig wenig Energie – und wird die Batterie beschädigt, kann das zu einer sehr explosiven Reaktion führen.

Aus diesem Grund suchen Forscher weltweit nach geeigneten Alternativen. Derzeit auch mehrere Wissenschaftler aus der Schweiz. Ein Team um Arndt Remhof von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) untersucht, ob Natrium und Magnesium für Akkus in Frage kommen könnten.

Keine Explosionsgefahr

Während ihrer Forschungsarbeit entwickelten sie mehrere Prototypen. Der Natrium-Ionen-Akku funktioniert bereits bei Raumtemperatur, sprich ab 20° Celsius. Zudem sei ein solcher Akku besonders sicher, da er bis 300° chemisch stabil bleibe, schreiben die Forscher.

Als eine der beiden Bestandteile von Kochsalz ist Natrium – im Gegensatz zu Lithium – nahezu unbegrenzt vorhanden. Allerdings speichert Natrium bei gleichem Gewicht weniger Energie als Lithium. Es dient daher als ideale Alternative, wenn die Grösse des Speichermediums für die Anwendung nicht wichtig ist. Für Smartphones wäre ein solcher Akku aber nicht ideal.

Akkus mit Magnesium

Das gleiche Team prüft auch den Einsatz von Magnesium in Akkus. Die internationalen Forschungsprojekte auf diesem Gebiet lassen sich an einer Hand abzählen. Magnesium in Bewegung zu versetzen, ist schwierig, aber umso interessanter, sagen die Forscher. Es ist leicht, in grossen Mengen verfügbar und kann ebenfalls nicht explodieren.

Das Problem: Die Magnesiumionen bewegen sich üblicherweise erst ab 400°. Dank des optimierten Festelektrolyten erreichte das Team der Empa aber eine vergleichbare Leitfähigkeit bereits bei 70°.

Doppelt so viel Energie

Von einem funktionstüchtigen Prototypen sei man aber noch weit entfernt, sagt die Versuchsleiterin Elsa Roedern von der Empa. Bei der Pionierarbeit gehe es um einen Machbarkeitsnachweis. Für Handys wäre ein solcher Akku genial: Denn Magnesium-Ionen-Akkus könnten doppelt so viel Energie speichern wie Li-Ionen-Batterien.

An dem vom Schweizerischen Nationalfonds geförderten Projekt arbeiten neben Empa-Forschern auch Wissenschaftler der Universität Genf, des Paul-Scherrer-Instituts und des polnischen Henryk-Niewodniczanski-Instituts für Nuklearphysik.

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