Mit schöner Regelmäßigkeit werden Forschungspapiere publiziert, die den lange ersehnten Durchbruch bei Akkutechnologien in Aussicht stellen. Mit einer ebenso großen Zuverlässigkeit passiert danach: nichts. Die bestehende Lithium-Ionen-Technologie wurde in den letzten Jahren nur minimal angepasst, längere Akkulaufzeiten bei Laptops oder Smartphones resultieren vor allem aus Optimierungen an anderer Stelle.

Akku-Prominenz

Nun wird erneut ein Durchbruch verkündet, zumindest steht dahinter aber eine der Größen der Branche, handelt es sich bei John Goodenough doch um den mittlerweile 94-Jährigen Miterfinder der Lithium-Ionen-Batterie. Gemeinsam mit anderen Forschern der Universität von Texas hat er ein neue Art von Solid-State-Akku entwickelt, die gleich mehrere Vorteile gegenüber bisherigen Lösungen bieten soll.

Zunächst wäre da die erheblich höhere Energiedichte: Die neuen Akkus könnten rund dreimal so viel Ladung auf gleichem Raum beherbergen, behaupten die Forscher. Durch die Wahl anderer Materialien können entsprechende Akkus aber auch erheblich flotter aufgeladen werden und seien zudem sicherer, da es hier kein Explosionsrisiko gibt. Welche Gefahren Lithium-Ionen-Akkus bergen, mussten über die Jahre viele große Hardwarehersteller erfahren, das letzte prominente Beispiel war hier Samsung mit seinem wegen Akkuproblemen aus dem Verkehr gezogenen Galaxy Note 7.

Ein weiterer Vorteil: Die Solid-State-Akkus sollen wesentlich mehr Ladezyklen überstehen als bisherige Batterien. Dabei sollen sie auch länger einen hohen Prozentsatz ihrer nominellen Kapazität halten können, Lithium-Ionen-Akkus bauen in dieser Hinsicht typischerweise recht schnell ab. Details zum konkreten Aufbau der neuen Akkus finden sich in einem separat veröffentlichten Forschungsdokument.

Hintergrund

Wirklich neu sind Solid-State-Akkus übrigens nicht, immer wieder gab es in den letzten Jahren Versuche mit verschiedensten Materialien, entsprechende Lösungen zur Marktreife zu bringen. Der neue Ansatz soll aber nicht zuletzt auch billiger zu produzieren sein und bietet eine höhere Energiedichte.

Trotzdem bleiben auch hier noch einige Fragen offen. So sind Solid-State-Akkus üblicherweise erheblich schwerer als klassische Lithium-Ionen-Akkus. Zudem halten die Akkus zwar mehr Ladungen durch, werden am Schluss dann aber recht schnell defekt, während Lithium-Ionen-Akkus noch lange mit einem Teil ihrer nominellen Ladung laufen.

Ausblick

Auch wenn man in Zukunft noch an der weiteren Verfeinerung der Technologie arbeiten will, sehen die Forscher bereits die Alltagstauglichkeit für Solid-State-Akkus gegeben. Als ersten Schritt will man nun mit Akkuherstellern zusammenarbeiten, um entsprechende Produkte für Elektroautos oder große Akkuspeicher zu entwickeln. (red, 3.3.2017)