Material für "unsterbliche" Akkus scheint gefunden

An der Stanford University arbeitet ein Forscherteam an Akkus, die quasi unsterblich sind. Die Basis bildet ein Material aus Nanopartikeln, das so gut skalierbar sein soll, dass die Batterien auch groß genug für den Einsatz als Zwischenspeicher im Stromnetz sind. Den Angaben der Entwickler zufolge soll das neue Material die Zahl der möglichen Ladezyklen in einem Akku um den Faktor 100 erhöhen. Heute taucht gerade bei größeren Modellen immer wieder das Problem auf, dass ihre Lebenszeit sehr begrenzt ist.

Die Basis ihrer Technologie bildet eine Elektrode, die sich aus Nanopartikeln einer Kupferverbindung zusammensetzt. Im Grunde seien die Akkus dieser Bauweise vergleichsweise günstig herzustellen und arbeiten sehr effizient, hieß es. Sie sollen somit das Potenzial haben, als Zwischenspeicher die Leistungsschwankungen auszugleichen, die die Erzeugung von Strom aus regenerativen Energien mit sich bringt.

Zwar gibt es bisher noch keinen realen Prototypen des Akkus, aber die Elektrode wurde bereits ausgiebigen Tests unterzogen. 40.000 Lade- und Entladezyklen habe diese den Angaben zufolge problemlos überstanden. Auch nach dieser Menge konnte sie noch rund 80 Prozent der ursprünglichen Leistung bringen. Eine herkömmliche Lithium-Ionen-Batterie ist nach 400 Ladezyklen bereits nicht mehr brauchbar.

Die hohe Haltbarkeit liegt laut den Forschern in der atomaren Struktur des kristallinen Kupfer-Hexacyanoferrats begründet, aus dem die Elektrode besteht. Die Kristallstruktur ist relativ offen und lässt die Ionen leichter eindringen als bei anderen Materialien, bei denen das Kristallgatter durch den Fluss der Teilchen nach und nach zerstört wird.

Durch die große Offenheit ist es auch möglich, den Akku bei Bedarf sehr schnell zu laden und zu entladen. Dies würde es ermöglichen, bei Leistungsspitzen im Stromnetz schnell Energie aufzunehmen und diese bei Bedarfsspitzen kurzfristig bereitzustellen. Als Ladungsträger sollen in dem Akku Kalium-Ionen zum Einsatz kommen. Diese eignen sich deutlich besser als beispielweise Lithium-Ionen, da ihre Größe besonders gut zu den Öffnungen in der Kristallstruktur der Elektrode passt.