Aluminium-Batterie: Neuer Super-Akku soll in einer Minute laden

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Aluminium-Batterie: Neuer Super-Akku soll in einer Minute laden

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Forscher der Stanford University haben eine biegsame Akkuzelle entwickelt.

Biegsam soll er sein, sicherer als Lithium-Ionen-Batterien und in nur einer Minute geladen: Forscher haben einen neuen Aluminium-Ionen-Akku mit genau diesen Eigenschaften vorgestellt – doch noch ist es nur ein Prototyp.

Forscher der US-Universität Stanford haben einen neuen Akku vorgestellt, der in einer Minute geladen werden, über 7500 Ladezyklen ohne Leistungsverlust überstehen und sogar biegsam sein soll. Der Prototyp basiert nicht wie handelsübliche Akkus auf der bekannten Lithium-Ionen-Technik, sondern arbeitet stattdessen mit Aluminium-Ionen.

Die Aluminium-Basis hat laut den Forschern zwei große Vorteile: Zum einen die lange Lebensdauer – bei Litihium-Ionen-Akkus beginnt der Leistungsverlusst bereits nach rund 100 Ladezyklen –, zum anderen die Belastbarkeit und Sicherheit der Akkus. Chemie-Professor Hongjie Dai sagte in einem Bericht des Fachmagazins "Nature", dass Lithium-Ionen-Batterien volatil sein könnten und zum Teil bei Beschädigung eine Feuergefahr von ihnen ausgehe. Mit Aluminium-Ionen umgehe man dieses Risiko.

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Batterien in Elektroautos Wie miese Akkus Elektroautos ausbremsen

Über den Erfolg von Elektroautos entscheidet vor allem die Reichweite der Akkus. Doch der große Durchbruch ist nicht in Sicht – denn die Autobauer haben die Macht über die Entwicklung verloren.

Ein Tesla an der Ladestation Quelle: REUTERS

Die Forscher behaupten sogar, man könne ihren Akku biegen – was besonders bei künftigen Smartphones mit flexiblen Displays interessant werden könnte –, und sogar durchbohren, ohne dass der Stromfluss dadurch unterbrochen werde. Ein Lithium-Ionen-Akku kann bei einer solchen Deformation Feuer fangen, wie etwa Unfälle mit dem Elektroauto Tesla Model S gezeigt haben.

Doch noch ist der Alu-Ionen-Akku ein Prototyp. Im Labor lieferte er eine Spannung von zwei Volt und konnte zu Testzwecken ein Smartphone betreiben. In weiteren Experimenten soll die Technik jetzt verbessert werden, Spannung und Energiedichte sollen steigen.

Die größten Hersteller von Elektroautos in Deutschland

  • Platz 10

    Ford: 59 zugelassene Elektroautos

    Seit 2013 hat Ford den Focus Electric im Angebot. Doch der große Erfolg blieb dem E-Focus bislang verwehrt: In Deutschland wurden bis zum ersten Halbjahr 2014 gerade einmal 59 Fahrzeuge zugelassen.

  • Platz 9

    Tesla: 638 zugelassene Elektroautos

    Mit dem Roadster wurde Tesla einst als Elektropionier gefeiert, auch das aktuelle Model S sorgt für Furore. Doch der Aufschwung scheint gerade erst zu kommen: Bereits im ersten Halbjahr 2014 wurden mehr als doppelt so viele Elektroautos von Tesla verkauft als im ganzen Jahr 2013.

  • Platz 8

    Mitsubishi: 926 zugelassene Elektroautos

    Mitsubishi zehrt bei den Elektroautos noch von den Erfolgen des iMiev aus dem Jahr 2011. Damals konnten die Japaner mangels Konkurrenz fast 700 Elektroautos verkaufen. Doch seitdem hat das Interesse am iMiev in Deutschland stark abgenommen, weshalb bis heute nur noch knapp 200 weitere Fahrzeuge dazugekommen sind.

  • Platz 7

    Citroën: 948 zugelassene Elektroautos

    Wie bei Mitsubishi ist die erste Welle des Elektro-Erfolgs bei Citroën wieder abgeklungen. Kein Wunder, schließlich ist der C-Zero der Franzosen mit dem Mitsubishi iMiev baugleich. Er hatte 2012 sein bestes Jahr, danach retteten noch einige Zulassungen für das Citroën-eigene Carsharing die Statistik.

  • Platz 6

    Opel: 1450 zugelassene Elektroautos

    Kein Elektroauto verkaufte sich so gut wie der Opel Ampera. Leider gilt das nur für das Jahr 2012. Seitdem ging es mit den Ampera-Zulassungen bergab, von 828 im Jahr 2012 auf 335 im Jahr 2013. Seit Jahresbeginn 2014 fanden nur noch 46 Amperas einen Käufer.

  • Platz 5

    Nissan: 1712 zugelassene Elektroautos

    Bei Nissan sind die Zulassungszahlen für den Leaf konstanter. Nach dem Anlauf-Jahr 2012 fanden im vergangenen Jahr 855 Leafs einen Abnehmer. Im ersten Halbjahr 2014 waren es wieder knapp 400, womit das Gesamtjahr auf dem Vorjahresniveau liegen könnte.

  • Platz 4

    Renault: 1801 zugelassene Elektroautos

    Mit ihrer Submarke Renault Z.E. gelten die Franzosen als Vorreiter im Elektromarkt. Neben den 1532 Zoe haben seit der Erfassung 2011 auch 269 Fluence Z.E. einen Käufer gefunden. Doch der Erfolg könnte noch größer sein: Der ausgefallene Twizy taucht in der Statistik nicht auf – er zählt offiziell als Quad.

  • Platz 3

    BMW: 1935 zugelassene Elektroautos

    Quasi aus dem Stand schafft es BMW auf das Treppchen. Obwohl der i3 erst im November 2013 auf den Markt gekommen ist, brachte er es bis Jahrsende auf 559 Zulassungen. Bis Ende Juni 2014 kamen 1376 weitere dazu.

  • Platz 2

    Volkswagen: 2050 zugelassene Elektroautos

    Beim größten deutschen Autohersteller wurde die Elektromobilität lange stiefmütterlich behandelt. Doch mit dem Start des E-Up und des E-Golfs stiegen die Zulassungen rapide an. Im ersten Halbjahr 2014 lagen beide Modelle mit knapp über 500 Zulassungen fast gleichauf. Der E-Up konnte aber 2013 schon 785 Zulassungen absahnen, als der Elektro-Golf noch gar nicht auf dem Markt war.

  • Platz 1

    Daimler: 3612 zugelassene Elektroautos

    Die Kleinwagenmarke Smart führt Daimler an die Spitze. Die drei Zulassungen des sündhaft teuren Elektro-SLS sind vernachlässigbar, ebenso die Elektro-B-Klasse. Den Großteil holt Daimler mit dem Smart electric drive, von dem alleine 2013 fast 1900 Exemplare zugelassen wurden. Daran ist das hauseigene Carsharing Car2go nicht unschuldig.

    Quelle: Statista.de, Stand 1. Halbjahr 2014

Noch liefert die neue Technik nur rund die Hälfte der Spannung einer Lithium-Ionen-Zelle, zudem ist die Energiedichte um ein Dreifaches schlechter – was den Alu-Akku bei den selben Leistungsdaten noch deutlich schwerer macht. Die Forscher sind aber optimistisch: Auch eine Nutzung zur Speicherung großer Energiemengen, etwa in Kraftwerken, sei denkbar.

Wenn Spannung und Energiedichte zulegen, könnte der Alu-Akku auch für Elektroautos interessant werden – zumal die biegsamen Batterien vollkommen neue Möglichkeiten beim Design ermöglichen würden. Die Stromspeicher könnten so besser in die Karosserie integriert werden, unförmige Batteriepacks im Unterboden oder der Mittelkonsole würden dann der Vergangenheit angehören.

In Euphorie sollten die Auto-Manager oder Smartphone-Entwickler aber noch nicht ausbrechen. „Auch Forschungseinrichtungen unterliegen dem Wettbewerb“, sagt Olaf Wollersheim, Projektleiter „Competence E“ am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). „Erfolge aus der Grundlagenforschung werden in ihrem Nutzen aus dem Laborversuch auf die spätere Anwendung hochgerechnet. Auf dem tatsächlichen Weg dahin gehen aber häufig mehrere Größenordnungen dieses Nutzens wieder verloren.“

Auch Tesla-Gründer Elon Musk äußerte sich skeptisch über die Meldung aus Stanford. Per Tweet warnte Musk davor, bei unbestätigten Entwicklungen zu euphorisch zu sein. „Batterie-"Durchbrüche" müssen Energie und Energiedichte beweisen“, so Musk. „Das ist nicht dasselbe. Normalerweise scheitern sie an der Energie.“ Damit verfolgt Musk natürlich auch seine eigenen Ziele, Tesla will mit seiner Giga-Factory zu den größten Produzenten von Lithium-Ionen-Akkus aufsteigen.

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4 Kommentare zu Aluminium-Batterie: Neuer Super-Akku soll in einer Minute laden

  • Na, dann entwickelt mal schön weiter. Das PR-Geschrei kommt jedenfalls viele Jahre zu früh!

  • die Allchemisten früherer Zeiten zogen von Fürstenhof zu Fürstenhof mit dem Versprechen, aus Blei Gold zu machen, so wie heute die Akkuleute immer größere Energiepotenz, bei immer geringeren Gewicht, Volumen und Kosten versprechen. Jedenfalls bei der bisherigen Entwicklung der Elektromobilität sind und bleiben die Akkus die entscheidende Barriere.

    Sinn macht nur das Konzept von Schorr Power Net. Da werden aus dem allgemeinen Netz heraus, E-Autos während der Fahrt "just in time, mit dem notwendigen Strom für Radantrieb und allen anderen Strombedarf versorgt. Per Induktion wird Strom aus den in die oberste Fahrbahndecke liegenden Schleifen, über einen 20 cm Luftspalt aufs Fahrzeug übertragen, egal ob dies ein Bus, LKW oder PKW ist.

    Da wo es des Straßenstromnetz nicht gibt, (weil es sich wegen zu geringem Verkehsaufkommen auf einer Straße nicht lohnt, oder das Power Net noch nicht installiert ist), erzeugt z.B. im Opel Ampera, ein "Kraftpaket" bestehend aus 35 Liter Benzintank, Benzinmotor und Generator, den notwendigen Strom für Radantrieb und alle anderen Stromverbraucher. Der dann im Ampera eingesparte Akku hatte 8 KwH Energie gespeichert. Die Kombination von 35 Liter Tank und Motor + Generator hält über 300 KwH Strom vor und verschafft dem Ampera ca. 400 km autarke Reichweite, auch dann wenn es abseits vom Schorr Power Net unterwegs ist.

    Elektromobilität wird jetzt und in 500 Jahren nur funktionieren, wenn das Elektrofahrzeug KEINEN Akku an Bord hat!!

  • Wer schon einmal einen Blick in ein Entwicklungslabor geworfen hat, kann sich bei der Betrachtung der im Netz zu findenden Video-Vorstellung des „Neuer Super-Akkus“ des Eindrucks nicht erwehren, dass es sich dabei um eine Schelmerei zweier junger Studenten handelt, die vielleicht die Leichtgläubigkeit von Laien testen wollten. Ein für den Fachmann aussagefähiger professioneller Messapparatur-Aufbau sieht jedenfalls anders aus als der gezeigte Aufbau mit Heimwerker-Equipment. Im einfachsten Fall könnte zwischen den Alufolien schlicht eine kleine Knopfzelle stecken.

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