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ENERGIE: Längeres Leben für Batterien

Nanoröhrchen aus Kohlenstoff können die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Akkus wesentlich erhöhen. Dadurch ließe sich nicht zuletzt auch Batterie-Sondermüll einsparen.

Winzige Nanoröhren aus Kohlenstoff erhöhen Betriebsdauer

Wissenschaftler der University of North Carolina haben eine Möglichkeit gefunden, die Lebensdauer von Batterien zu verlängern. Anstatt der üblichen negativen Graphit-Elektroden wollen sie Nanoröhren in Lithium-Ionen-Akkus einbauen. In ersten Versuchsreihen stellten die Forscher um Otto Z. Zhou fest, dass der Einsatz der winzigen Röhre eine beinahe doppelt so hohe Energiedichte der Batterien ermöglicht. Die Energiedichte ist maßgeblich für die Betriebsdauer einer aufgeladenen Batterie.

Auch Speicherkapazität verbessert

»Nanoröhren benötigen nur drei Kohlenstoff-Atome pro Lithium-Atom während der Entladung«, erklärte Zhou. Da bei Graphit sechs Kohlenstoff-Atomen pro Lithium-Atom benötigt werden, erhöhe sich bei gleichbleibender Größe die Leistungsfähigkeit der Batterien.

Zudem haben Nanoröhren-Batterien eine erhöhte Speicherkapazität. Das bewies Zhou, indem er die geschlossenen Enden der Nanoröhren mit einem chemischen Prozess öffnete. Dadurch können Lithium-Ionen auch ins Innere der Röhren gelangen und die Diffusionszeit verkürzt sich.

Positive Folge: weniger Batterienmüll

Den Einsatz von Nanoröhren zum Zweck der Energiespeicherung ließen sich die Physiker in den USA bereits patentieren. Die neuen Ergebnisse sollen die Entwicklung praxistauglicher Akkus ermöglichen. Derzeit sind die meisten der wiederaufladbaren Batterien in tragbaren elektronischen Geräten Lithium-Ionen-Akkus. Eine der Elektroden besteht entweder aus Graphit oder kohlenstoffhaltigen Materialien.

(Quelle: pressetext)