Calzium-Ionen-Batterie biegt auf Zielgerade ein

Akku: Konkurrenz für die Lithium-Ionen-Batterie (Bild: Clker-Free-Vector-Images, pixabay.com)

Forscher der Hong Kong University of Science and Technology haben einen Quasi-Festkörper-Elektrolyten (QSSE) entwickelt, der den schnellen Ionenaustausch zwischen den beiden Elektronen erlaubt. Dabei handelt es sich um einen flüssigen Elektrolyten, der in eine feste Matrix aus Kunststoff oder Keramik eingesperrt wird. Diese Bauweise kombiniert die hohe Ionenleitfähigkeit von Flüssigkeiten mit der mechanischen Stabilität und Sicherheit von Feststoffen, was zu höherer Energiedichte, Langlebigkeit und geringerer Brandgefahr von Akkus führt.

Mini-Brennstoffzelle für Drohnen, Robos und Co

Mini-Brennstoffzelle lässt herkömmliche Batterien alt aussehen (Illustration: isct.ac.jp)

Drohnen, kompakte Roboter und mobile KI-Hardware werden künftig nicht mehr von Batterien mit Strom versorgt, sondern mit kompakten Brennstoffzellen. Denn Forscher des Instituts für Wissenschaft Tokio haben das Wärmeproblem gelöst, das bisher den mobilen Einsatz von Brennstoffzellen verhinderte. Eine spezielle Wärmeisolierung macht die Manipulation solcher Zellen so einfach wie den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien, die derzeit die bevorzugte Energiequelle für die Geräte ist.

Unbrennbare und langlebige Batterien bald in Reichweite

Künstlerische Darstellung des neuen Beschichtungsprozesses (Illustration: Chaoyang Zhao)

Lithium-Metall-Batterien, die viel Energie speichern und vor allem viele Jahre lang ihren Dienst versehen, sind laut Wendy Gu von der Stanford University bald in Reichweite. Sie hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Selbstzerstörung des Stromspeichers verhindern lässt, die normalerweise nach kurzem Gebrauch durch Mikrorisse im Festkörperelektrolyten beginnt. Die Forscher haben eine nanometerdicke Schicht aus Silberatomen aufgetragen.

Langlebige Festkörperbatterien in Sichtweite

Batterie der Zukunft: Akkus werden sicherer und leistungsfähiger (Foto: psi.ch, Mahir Dzambegovic)

Forschenden des Paul Scherrer Instituts (PSI) ist ein Durchbruch auf dem Weg zur praktischen Anwendung von Lithium-Metall-Festkörperbatterien gelungen. Diese nächste Akku-Generation speichert mehr Energie, ist sicherer und zudem schneller aufladbar als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Details sind in "Advanced Science" nachzulesen.

Aus alten Batterien kommt frisches Lithium

Lithium-Recycling im Laborversuch der Rice University (Foto: Jorge Vidal, rice.edu)

Mit einer raffinierten Technik gewinnen Forscher der Rice University aus verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien das wertvolle Lithium zurück - und zwar in Form von Salz (Lithiumhydroxid), das sich direkt wieder zur Produktion von neuen Speichern nutzen lässt. Statt die Batterien zu schreddern und das Metall aus der dabei entstehenden "schwarzen Masse" mit Säuren herauszulösen, kehrt das Team um Sibani Lisa Biswal den Ladeprozess der Batterie einfach um.

Batterie der Zukunft heilt sich endlich selbst

Symbolbild: Pixabay

Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften vereinfachen die Einführung der nächsten Generation von Lithium-Ionen-Batterien. Diese ist absolut feuerfest, denn sie enthält statt eines flüssigen brennbaren Elektrolyten einen festen, der kein Feuer fangen kann. In bisherigen Prototypen schwächelte die Verbindung zwischen der festen Lithium-Metall-Anode und dem festen Elektrolyten allerdings, was dazu führte, dass die Batterie schnell funktionsunfähig wurde.

Batterielose Energie für das Internet der Dinge

Lukas D'Angelo (links) und Benjamin Deutschmann bei der Montage von IoT-Devices im Ultrabreitband-Labor am Institut für Kommunikationsnetze und Satellitenkommunikation der TU Graz. Bildquelle: Lunghammer - TU Graz

Weltweit gibt es schätzungsweise rund 20 Milliarden Internet-of-Things-Geräte (IoT), bis 2033 soll sich deren Zahl verdoppeln. Die Folge: grosse Mengen an Altbatterien und Akkus, die regelmässig getauscht und entsorgt werden müssen. Ein Team aus Forschenden der TU Graz, der Aalto-Universität, der KU Leuven und der Universität Oulu arbeiten im Projekt Ambient-6G daran, das Internet der Dinge nachhaltiger zu machen: Sie wollen IoT-Geräte per Funk und anderen Quellen aus der Umgebung wie Wärme oder Vibrationen mit Strom versorgen, Batterien und Akkus würden dadurch überflüssig.

Empa-Roboter liefert grössten offenen Datensatz für Batterieforschung

Mit der Aurora-Roboterplattform erzeugt die Empa hochwertige, standardisierte Batteriedaten für die internationale Forschung. — © Empa

Forschende der Empa (Eidgenössische Materialprüfungsanstalt) haben gemeinsam mit internationalen Partnern den bislang grössten offenen Batterie-Datensatz in einem neuen Datenformat veröffentlicht. Die Daten von der Aurora-Roboterplattform der Empa sollen neue Massstäbe für Qualität, Nachvollziehbarkeit und Zusammenarbeit in der internationalen Batterieforschung setzen und diese entsprechend erheblich beschleunigen.

Radiokohlenstoff-Akku kommt ohne Aufladen aus

Nuklearbatterie: Neuentwicklung passt selbst in kleinste Geräte hinein (Foto: dgist.ac.kr)

Batterien, die E-Autos zehntausende Kilometer fahren lassen und Smartphones ein Leben lang mit Strom versorgen, ohne sie aufladen zu müssen: Das verspricht Su-Il In vom südkoreanischen Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST). Der Forscher hat mit seinem Team eine Batterie entwickelt, die den radioaktiven Zerfall des Kohlenstoffisotops 14 (C14) zur Stromerzeugung nutzt.

Biologische Pilz-Batterie baut sich selber ab

Gedruckte Pilzbatterie (Bild: Empa)

Eine Batterie, die man nicht aufladen muss, sondern "füttert" - genau dies ist Empa-Forschenden (Eidg. Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) mit ihrer 3D-gedruckten, biologisch abbaubaren Pilzbatterie gelungen. Die lebende Batterie könnte Sensoren für die Landwirtschaft oder die Forschung in abgelegenen Regionen mit Strom versorgen. Ist ihre Arbeit getan, löst sie sich selbst von innen auf.

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