AKKU-News
Neuer langlebigerer Akku für mobile Geräte
Zinn-Schwefel-Lithiumionen-Akku als Alternative zu konventionellen Lithium-Akkus
Die Schwachstelle nahezu aller mobilen Geräte ist heute die viel zu kurze Akkulaufzeit.
Entsprechend eifrig wird an verbesserten Akkus geforscht, die deutlich mehr Energie liefern,
langlebiger und dabei betriebssicher sein sollen. Italienische Forscher haben jetzt eine neue
Variante eines Lithiumionen-Akkus entwickelt, der diese Kriterien erfüllen könnte.
Das Dilemma: Handys, Notebooks, Smartphones und PDAs werden immer
kleiner, aber gleichzeitig steigt ihr Energiebedarf. Die Akkus kommen da nicht
mehr mit: Behandelt man den ihn nicht immer absolut pfleglich, haucht er sein
Leben rasch ganz aus. Entsprechend wird an verbesserten Akkus geforscht, die
deutlich mehr Energie liefern, langlebiger und dabei betriebssicher sein sollen.
Theoretisch wären Lithium-Schwefel-Akkus Energielieferant der Wahl, da sie -
bezogen auf die Masse - wesentlich mehr Energie als konventionelle
Lithiumionen-Akkus liefern. Die praktische Anwendung krankt aber daran, dass
sich dessen Elektroden nach und nach auflösen, was zu Kapazitätsverlust
führt. Außerdem kann sich Lithiummetall in Form von Verästelungen
abscheiden, die Kurzschlüsse verursachen.
Das ist der Grund, warum kommerzielle "Lithium"-Akkus keine metallischen Lithiumelektroden enthalten,
sondern ein Material, das Lithiumionen aufnehmen und wieder freigeben kann, oft Graphit. Eine solche
korrekterweise Lithiumionen-Akku genannte Zelle erzeugt die Quellenspannung nur über eine
Verschiebung von Lithiumionen und liefert entsprechend weniger Energie.
Akku ohne metallisches Lithium
Bruno Scrosati und Jusef Hassoun von der Universität Rom haben jetzt einen vielversprechenden Ansatz
für eine neue Variante eines Lithiumionen-Akkus entwickelt. Die Forscher vereinen die Vorteile beider
Akku-Typen, um zu langlebigen, gut lagerbaren, betriebssicheren, einfach herstellbaren Akkus mit hoher
Kapazität zu kommen. Ihr neuer Typus einer lithiummetallfreien Zelle arbeitet mit einer Kathode (negative
Elektrode) aus einem Kohlenstoff-Lithiumsulfid-Komposit.
Um das Auflösen von Elektrodenbestandteilen zu minimieren, ersetzten die Wissenschaftler die organische
Elektrolytlösung durch eine in eine Gel- Polymermembran eingeschlossene lithiumionenhaltige Flüssigkeit.
Das Polymer schirmt die mit Lithiumsulfid gesättigte Flüssigkeit von den Elektroden ab. Als Anode (positive
Elektrode) wählten Scrosati und Hassoun nanoskopische Zinnpartikel, die in eine schützende
Kohlenstoffmatrix eingeschlossen sind.
Auch als Fahrzeugantrieb geeignet
Der elektrochemische Prozess läuft folgendermaßen ab: An der Kathode wird Lithiumsulfid in elementaren
Schwefel und Lithiumionen gespalten.Dabei werden Elektronen abgegeben. Die Lithiumionen wandern
durch die Elektrolytmembran zur Anode, wo sie Elektronen aufnehmen und zu ungeladenen
Lithiumatomen werden. Letztere werden von den Zinn- Nanopartikeln der Anode in Form einer Legierung
gebunden.
Der Prozess ist reversibel, sodass der Akku immer wieder aufgeladen werden kann. Mit einer spezifischen
Energie von rund 1.100 Wattstunden pro Kilgramm übertrifft die neue Zelle alle bisherigen
lithiummetallfreien Akkus. Mit dieser hohen Energiedichte könnte der neue Akku sich auch als Stromquelle
der Wahl für elektrische Fahrzeuge etablieren.
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Ein neuer Megatrend lockt Anleger
Lithium ist der neue Star am Börsenhimmel. Die Anleger kaufen, was auch nur annähernd mit dem begehrten Rohstoff zu tun hat. Papiere von Fördergesellschaften, Explorern und Batterie-Herstellern sind daher kräftig gestiegen. Doch wer jetzt noch einsteigen will, sollte genau hinschauen.
FRANKFURT. Die Welt der Autobauer ist im Umbruch. Elektromotoren gehört die Zukunft, sagen Experten. Wegen des Umweltschutzes, wegen der immer knapper werdenden Ölvorkommen. Die Boston Consulting Group (BCG) schätzt, dass der Anteil von Autos mit Hybridantrieb oder Elektromotor in den kommenden Jahren kräftig wachsen wird.
Bis 2020, so heißt es in einer aktuellen Studie der Unternehmensberater, würden die neuen Technologien in China, Japan, den USA und Westeuropa einen Anteil von rund 26 Prozent bei den Neuwagen ausmachen. In Zahlen sind das rund 14 Millionen Fahrzeuge. Der weltweite Markt für sogenannte Lithium-Ionen-Batterien werde sein Volumen bis dahin auf rund 25 Mrd. Dollar verdreifachen. BCG gehört damit zu den Optimisten, andere Beratungsgesellschaften sind vorsichtiger. Die Experten von Roland Berger warnen gar vor einer Batterie-Blase.
An der Börse herrscht Goldgräberstimmung
An der Börse wird trotzdem schon gefeiert. Die Anleger kaufen, was im weitesten Sinne mit Lithium zu tun hat. Minen, Explorer, Firmen, die Lithium-Ionen-Akkus herstellen. Unternehmen wie die Schweizer Gesellschaft Leclanché beispielsweise, deren Aktien in den vergangenen Monaten mehr als 125 Prozent geklettert sind. Oder die Papiere der französischen Saft Group, die sich auf Jahressicht in etwa verdoppelt hat.
Die Musik, da sind sich die Experten einig, könnte bei der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien aber schon bald im fernen Osten spielen. China werde aufgrund der staatlichen Zuschüsse in der Batterietechnologie den Westen in naher Zukunft überholen, sagt Phil Gott, Analyst vom US-Marktforscher IHS Global Insight. Nicht umsonst stammt einer der größten Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien aus Shenzhen, der chinesischen High-Tech-Schmiede. BYD heißt das Unternehmen; die drei Buchstaben stehen für "Build Your Dreams". Wang Chuanfu, Gründer und Chef von BYD gehört mittlerweile zu den reichsten Männern in China. Als der weltbekannte US-Investor Warren Buffett im September 2008 Aktien von BYD ordert, schießt der Kurs in den folgenden Monaten zeitweise um 900 Prozent nach oben.
Zu den Gewinnern gehört auch die Aktie von Rockwood, einem Anbieter von Spezialchemikalien aus Princeton im US-Bundesstaat New Jersey. Rund 230 Prozent hat die Aktie auf Zwölfmonatssicht zugelegt. Was die wenigsten wissen: ein Großteil des Konzerngewinns stammt aus Deutschland, genauer gesagt von Chemetall. Die Frankfurter Unternehmenstochter ist spezialisiert auf Lithiumverbindungen und weltweit führend in diesem Bereich, selbst aber nicht an der Börse notiert.
