Neue Batterien sollen aber nicht nur mehr Strom speichern, sondern auch schneller laden. Ein Wunsch, der bisher auf Kosten der Lebensdauer ging: „Je schneller Sie die Batterie laden, desto schneller geht sie kaputt“, sagt Forscher Figgemeier. Wichtigster Grund ist die Hitze, die dabei entsteht. Mehr als 40 Grad Celsius machen Akkus schnell platt. Doch auch hier kommen die Hersteller voran: Mit einer optimierten Zellchemie machen sie die Speicher robuster. „Sie können heute Akkus mit akzeptabler Lebensdauer bauen, die in einer halben Stunde geladen sind“, sagt Forscher Figgemeier. „Bald werden es nur noch zehn Minuten sein.“
Technische Hintergründe zu Akkus
Eine Batterie hat die Aufgabe, beim Aufladen möglichst viele Elektronen aufzunehmen und diese mit möglichst wenigen Verlusten zu speichern. Beim Entladen gibt sie die Elektronen dann wieder ab, um mit diesem Strom zum Beispiel einen Elektromotor oder ein Handy zu betreiben.
Im Akku übernehmen die sogenannten Lithium-Ionen diese Speicheraufgabe: Diesen Atomen fehlt ein Elektron. Daher sind sie elektrisch positiv geladen. Beim Aufladen strömen negativ geladene Elektronen in den Akku und sammeln sich in einem dichten Geflecht aus dem leitfähigen Kohlenstoff Graphit. Dorthin wandern dann auch die positiv geladenen Lithium-Ionen. Jedes von ihnen bindet ein Elektron – man könnte auch sagen, dass jedes Ion ein Elektron festhält, um die Ladungsneutralität zu gewährleisten. Beim Entladen des Akkus verlassen die Elektronen das Graphit nach und nach wieder. Damit wandern auch die positiv geladenen Lithium-Ionen aus dem Graphit-Netzwerk heraus. Später kann der Ladezyklus dann von neuem beginnen.
Je mehr Lithium-Ionen in einen Akku hineinpassen, umso mehr Elektronen und damit Energie können auf gleichem Raum gespeichert werden. Daher arbeitet Bosch schon länger unter anderem daran, den Graphit-Anteil zu reduzieren oder ganz auf das Graphit zu verzichten. Dies würde die Energiedichte des Akkus deutlich steigern. Das scheint jetzt dem Start-up Seeo, das Bosch gekauft hat, gelungen zu sein.
Das Start-up StoreDot will die Ladezeit sogar auf eine Minute verkürzen – das wäre 100-mal schneller, als heutige Akkus laden. Nötig ist dazu ein spezielles Ladegerät, das die hohe Energiemenge bereitstellt. Einen Prototypen haben die Entwickler schon vorgestellt. Mit 18 Millionen Dollar Wagniskapital, etwa von Samsung Ventures, wollen sie die Technik nun marktreif machen.
Wem der Saft im Smartphone künftig immer noch ausgeht, der kann sich Strom von Freunden oder Kollegen leihen: Forscher an der Universität Bristol haben Batterien entwickelt, die Strom drahtlos senden und empfangen können. Dazu muss man nur beide aneinanderhalten. Zwölf Sekunden Ladezeit reichen für eine Minute Telefongespräch. Das Handy wird zum Ladegerät, auch für die smarte Uhr am Handgelenk.
Das Berliner Start-up Poqit entwickelt eine Geldbörse, die Handys drahtlos lädt. Möglich macht es ein eingebauter Ersatzakku, der in das Leder eingenäht ist. Legt man ein Smartphone wie das Samsung Galaxy S7 darauf, das mit dem Ladechip des Qi-Konsortiums ausgestattet ist, lädt die Börse das Handy einmal voll auf. „Sie müssen kein Ladekabel mehr mitnehmen und keinen Ersatzakku“, sagt Mitgründer Marko Brandt.
Die nächste Batterierevolution plant unterdessen Panasonic: Der Elektronikkonzern hat jüngst eine biegsame Batterie vorgestellt. Sie soll unter anderem in Fitnessarmbändern eingesetzt werden – und vielleicht auch in Smartphones, die sich zusammenrollen lassen. Die Batterie wäre dann nur noch eine Schicht in einer bunten Bildschirmfolie.
