Samsung gelingen langlebige Silizium-Akkus durch Graphen-Impfung

Der Boom bei den mobilen Geräten brachte in den letzten Jahren auch die Forschung an besseren Akkus deutlich in die Gänge. Entsprechend viele Ansätze gibt es zur Steigerung der Kapazitäten und auch Samsungs Forschungsabteilung kann nun mit einem Ansatz aufwarten, der bisher eher erfolglos verfolgt wurde. Der Standard sind aktuell Lithium-Ionen-Akkus, die bereits recht gute Werte bringen, aber längst nicht ausreichen - wie wohl jeder Smartphone-Nutzer weiß. Bei der Suche nach Alternativen stand immer wieder auch Silizium in der Diskussion, um die bisher eingesetzte Kathode aus Graphit zu ersetzen. Das Problem besteht allerdings darin, dass Silizium anfangs zwar nachweisbar höhere Kapazitäten ermöglicht, die Leistung des Stromspeichers aber vergleichsweise schnell abfällt.


Die Wissenschaftler in Samsungs Diensten hatten allerdings eine Idee, die in der Praxis zu funktionieren scheint. Dabei wird die Graphit-Katode zwar durch Silizium ersetzt, doch nimmt man den Kohlenstoff nicht gänzlich aus dem Spiel. Dieser wird in Form des noch nicht sehr lange bekannten Materials Graphen in die Kathode eingebracht und steigert die Lebenszeit eines entsprechenden Akkus enorm.

Lebensdauer steigt enorm

Laut dem Paper, das die Forscher nun vorlegten, lässt sich die Energiedichte in einem solchen Stromspeicher im Vergleich zu den normalen Lithium-Ionen-Akkus nahezu verdoppeln. Anfangs liegt die Kapazität hier um einen Faktor von rund 1,8 höher. Nach 200 Ladezyklen sinkt der Wert auf etwa die 1,5-fache Speicherkapazität eines Lithium-Ionen-Akkus. Auch wenn die gesamte Lebenszeit kaum länger ausfallen wird, kann der Nutzer aber zumindest damit rechnen, länger mit höheren Ladungen arbeiten zu können.

Wie bei vielen entsprechenden Veröffentlichungen ist unklar, wann die Forschungsergebnisse in der Praxis ankommen werden und welche Technik sich letztlich durchsetzt. Angesichts dessen, dass die Forschung in dem Bereich aber noch nicht besonders lange intensiv betrieben wird, ist dies aber auch nicht sonderlich verwunderlich.

Lange Zeit war der Markt für Akkus immerhin recht überschaubar. Wenn es nicht gerade um Fahrzeug-Batterien ging, kamen diese meist in Bereichen zum Einsatz, die nicht gerade riesige geschäftliche Potenziale versprachen. Das änderte sich erst, als mobile Rechner und Mobiltelefone eine immer größere Rolle spielten und auch den regenerativen Energieträgern mehr Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Höhere Summen fließen so also erst seit vergleichsweise kurzer Zeit in die Akku-Entwicklung.