Materialforschung Leichtmetalle verlängern die Akkulaufzeit

Sie sind es leid, dass Ihr Akku zu früh aufgibt? Dann naht Rettung: Neuen Studien zufolge könnte Nanotechnologie die Akkus bald noch effizienter machen.

So bleibt Ihr Akku länger fit
Mit den richtigen Tricks lässt sich die Akkuleistung maximal ausreizen. Hier ein paar Tipps, mit denen man eine optimale Leistung erzielt. Quelle: rtr
Schnelle Akkuladung dank Original-LadegerätiPads und andere Tablets haben größere Akkus als beispielsweise Mobiltelefone. Das Original-Ladegerät eines iPads bietet dabei eine Leistung von 2100mA, also etwa das Doppelte der Stromstärke, die ein typischer USB-Anschluss unterstützt. Diese zusätzliche Leistung macht sich auch bemerkbar. So ist das iPad mit dem Original-Ladegerät in etwa fünf Stunden aufgeladen, während es beispielsweise mit einem iPhone-5-Ladegerät gute zehn Stunden dauert. Dieses lädt nämlich nur mit etwa 1000mA. Was beim iPhone 5 noch nicht funktioniert hat, macht das iPhone 6 nun möglich: Mit einem iPad-Netzteil lädt das Gerät schneller. Im Gegensatz zum iPhone 5s holt es sich aus dem leistungsstärkeren Ladegerät mehr Energie. Quelle: REUTERS
Laden über einen USB-Port dauert längerGreift man zu einem USB-Reiseladegerät eines Drittherstellers, kann es auch bis zu 24 Stunden dauern, bis das iPad vollständig aufgeladen ist. Einige Ladegeräte enthalten zudem Schaltungen, die eine volle Leistung unterbinden. So bremst beispielsweise ein Original-Samsung-Ladegerät den Ladevorgang eines iPads aus. Genauso ist es umgekehrt. Auch das Laden über den USB-Anschluss eines Computers geht langsamer. Grund dafür ist, dass dabei der Ladestrom nur auf knapp die Hälfte oder noch weniger dessen steigt, was das Ladegerät für die Steckdose bereitstellen kann. Schädlich ist das Aufladen über einen USB-Port aber nicht. Der Akku wird zwar langsamer, aber auch schonender geladen. Quelle: dpa
Viele Handys müssen nicht an bestimmte LadegeräteDie meisten Handys brauchen dagegen keine speziellen Ladegeräte. Die kleinen Akkus werden auch mit anderen Geräten etwa gleichschnell vollständig aufgeladen. So ist ein iPhone 5 mit dem Original-Ladegerät in etwa zwei Stunden aufgeladen. Mit einem HTC-Reiseladegerät in zwei Stunden und vier Minuten, und mit einem Samsung-Ladegerät in etwa drei Stunden. Ein Tipp für iPhone-Besitzer, die es besonders eilig haben: Ist der Flugmodus aktiviert, lädt der Akku mitunter doppelt so schnell. Quelle: dpa
Die erste LadungDer erste Ladezyklus ist bei jedem Akku besonders wichtig: Dabei wird der Zustand des Akkus ermittelt. Wenn das Gerät zum ersten Mal aufgeladen wird, soll es für mindestens zwölf Stunden laden. Danach sollte man das Gerät so lange verwenden, bis dem Akku der Saft ausgeht. Quelle: obs
Langes Akkuladen erlaubtAkkus enthalten Schaltungen, die den Fluss der Energie steuern. Das ermöglicht einen durchgehenden Ladevorgang. Ist der Akku vollständig aufgeladen, achtet ein Batterie-Management-Controller darauf, dass der Akku nicht überladen wird. Lithium-Ionen-Akkus könnten dabei nämlich explodieren. Quelle: REUTERS
Akku gut behandeln und im Gerät lassenBehandelt man den Akku gut, wird man über viele Jahre Freude daran haben. Deshalb transportiert man den Akku am besten immer im Gerät und achtet darauf, dass der Akku keine Stöße von außen abbekommt. Im Inneren der Batterie befinden sich immerhin Chemikalien, die geschützt werden sollten. Lediglich bei Notebooks, die den ganzen Tag am Stromkabel hängen, sollte der Akku ausgebaut werden, damit dieser nicht überhitzt. Quelle: REUTERS

Forscher haben einen Weg gefunden, wie Akkus noch effizienter gestaltet werden können. Mithilfe von Nanotechnologie lassen sich Speicherzellen aus Lithium bauen, die die Akkulaufzeit verdoppeln oder sogar verdreifachen.

Aktuelle Akkus bestehen aus drei Komponenten: Elektrolyt, Anode und Kathode. Aktuelle Lithium-Akkus nutzen nur für den Elektrolyt-Teil Lithium. Die Anode und die Kathode hingegen bestehen aus anderen metallischen Materialien.

Der Materialforscher Yi Cui von der Stanford-Universität sieht Lithium als den „heiligen Gral“ der Forschung an. „Es ist sehr leicht und hat die höchste Energiedichte. Deshalb bekommt man bei gleichbleibendem Volumen und Gewicht mehr Energie.“ Die Folge: Akkus könnten in Zukunft deutlich höhere Kapazitäten erhalten – oder noch kleiner werden. Die Nanotechnologie erlaubt es, eine Schutzschicht auf die Lithium-Anode zu übertragen. Die neuen Zellen sind aktuell im Erforschungsstadium, könnten in Zukunft aber die Technologie revolutionieren.

Vor allem könnten sie ein häufiges Problem lösen: Brennende oder aufquellende Handy- und Notebookakkus. Besonders problematisch scheint derzeit das Samsung Galaxy S4, die Ursachen sind allerdings noch unbekannt. Laut Samsung könnten die Schwierigkeiten an schadhaften Ersatzakkus liegen, die anstatt des Originalakkus verwendet werden. Diese enthalten aus Kostengründen oft keine spezielle Überwachungstechnologie, die eine Überladung des Akkus verhindert.

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Sony warnte im April seine Kunden, dass die Akkus im Vaio Fit 11A überhitzen oder Feuer fangen könnten. Als Grund wurde ein Defekt in den Batterien genannt. 2007 startete Apple ein großes Akkutauschprogramm, bei dem unzählige Laptopakkus ausgetauscht wurden. Unter anderem verformten sich die Akkus durch den Ladevorgang so stark, dass das Gehäuse verborgen wurde. Gerüchten zufolge war dort die Elektronik defekt, die den Ladezustand überprüft.

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