Wie man Edisons Batterien 1000 mal schneller aufladbar macht

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Vor mehr als einem Jahrhundert entwickelte Thomas Edison wiederaufladbare Nickel-Eisen-Akkus für Autos. Erstaunlicherweise wird die Technik immer noch von Einigen zur Speicherung des Stromes aus Solaranlagen oder Windturbinen verwendet. An der Stanford University wurden diese Batterien nun so modifiziert, dass sie 1000 mal schneller aufgeladen werden können.

Die ursprünglichen Akkus waren mit einer Kathode aus Nickel und einer Anode aus Eisen ausgestattet und mit einer Kalilauge gefüllt. Zu Zeiten Edison enthielten die leitenden Teile außerdem Kohlenstoff. Die Leute aus Stanford probierten einfach mal aus, was geschieht, wenn sie Kohlenstoff durch Graphen ersetzen.

Dem Forscher Hailian Wang zufolge würde man Eisen und Nickel normalerweise nach dem Zufallsprinzip mit leitfähigem Kohlenstoff mischen. Das Team lies stattdessen Eisenoxid-Nanokristalle auf Graphen, und Nickelhydroxid-Nanokristalle auf Kohlenstoff-Nanoröhren wachsen. Die hieraus resultierende chemische Bindung der anorganischen Metallpartikel mit dem Kohlenstoff lässt die elektrische Ladung erheblich schneller zwischen den Elektroden und dem anliegenden Schaltkreis fließen.

Das Ergebnis: Die Stanfordversion der Eisen-Nickel-Batterie läd 1000 mal schneller. Der Prototyp kann in zwei Minuten vollständig aufgeladen werden und die Energie in nur 30 Sekunden wieder abgeben. Wang stellt sich eine künftige Nutzung in elektrischen Fahrzeugen neben Lithium-Ionen-Akkus vor, um einen starken Leistungsschub für Beschleunigung und Nutzbremsung zu bieten. [Nature Communications via BBC]

[Oliver Schwab / Jamie Condliffe]

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