Batterietechnik: Akkus müssen nicht explodieren

Batterietechnik: Akkus müssen nicht explodieren

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Feuer gefangen: Ein Samsung Note 7.

von Andreas Menn

Akkus sind heute die Achillesferse in modernen Smartphones. Start-ups weltweit arbeiten daran, dass Akkus schneller laden, länger halten und sicherer werden. Der Durchbruch könnte bald bevorstehen.

Sie sind oft leer, bevor der Tag vorbei ist. Sie brauchen ewig, bis sie geladen sind. Und jetzt explodieren sie auch noch reihenweise, ohne dass der Grund geklärt wäre. Keine Frage: Akkus sind heute die Achillesferse in modernen Smartphones. Während die Displays immer schärfer werden, die Prozessoren alle zwei Jahre doppelt so schnell, bleiben Batterien ein Ärgernis.

Doch das könnte sich bald ändern. Die großen Batteriehersteller und Start-ups weltweit investieren massiv in die Entwicklung neuer Akkus – damit sie länger laufen und sicherer werden. „Die Technologie schreitet sehr schnell voran“, sagt Professor Egbert Figgemeier, Experte für Batterien an der RWTH Aachen. Neue Materialien versprechen dreifache Fortschritte: Batterien speichern bald mehr Strom, lassen sich schneller laden und leben länger. Sie können gar bald Strom drahtlos untereinander austauschen.

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Das ist aus Kundensicht auch dringend nötig. Fragt man die Nutzer von Apple, Samsung und Co., wie es die Marktforscher von IDC getan haben, dann ist der wichtigste Grund für die Auswahl des nächsten Handys: die Akkulaufzeit. Die jedoch ist begrenzt wie eh und je: Das iPhone 6 ist 50-mal schneller als das erste iPhone, der Akku liefert aber nur 1,3-mal mehr Strom.

Doppelt so lange mobil surfen

Denn die Hersteller setzen seit 20 Jahren auf die gleiche Technik: Lithium-Ionen-Akkus. Sie haben jahrelang die Elektroden immer dünner, die Trennschichten in der Batteriezelle immer flacher gemacht. Die Strategie ist nun fast am Ende. „Die physikalischen Grenzen sind nahezu ausgereizt“, sagt Forscher Figgemeier. Und je dünner die Bauteile werden, desto größer die Gefahr, dass ein Kurzschluss entsteht und der Akku Feuer fängt. „Echte Fortschritte“, sagt Figgemeier, „bringen jetzt nur neue Materialien.“

Genau daran arbeitet beispielsweise das Start-up SolidEnergy in den USA, eine Ausgründung des Massachusetts Institute of Technology. Die Gründer wollen einen Akku für Handys, Drohnen und Elektroautos auf den Markt bringen, der doppelt so viel Strom speichert wie heutige Handyakkus: 400 statt 200 Wattstunden pro Kilogramm. „Wir können eine Batterie bauen, die halb so groß ist und trotzdem genauso lange hält“, sagt SolidEnergy-Gründer Qichao Hu.

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Note 7. Quelle: AP

Der Schlüssel dazu ist eine neuartige Anode, der Minuspol der Batterie, der Elektronen aufnimmt und den Strom aus der Batterie leitet. Bisher verwenden Hersteller zum Bau meist Graphit. Die SolidEnergy-Gründer haben das Material nun gegen eine Lithium-Metallfolie ausgetauscht, die deutlich mehr Energie speichert. Auch die Elektrolyte, die Substanz zwischen den Polen der Batterie also, haben die Forscher neu entwickelt.

Schon 2017 soll die neue Batterie zunächst für Smartphones auf den Markt kommen. Ähnliches haben zwar schon viele Batterie-Start-ups in den vergangenen Jahren versprochen – und sind dann doch an der Massenfertigung und den Kosten gescheitert. Doch der Akku von SolidEnergy soll sich mit herkömmlichen Maschinen bauen lassen – was den Markteintritt erleichtern dürfte.

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