Dabei ist gerade die hohe Mobilität der Geräte extrem von der Energieversorgung abhängig. Diesem Problem haben sich nun Forscher der Northwestern University in Evanston im US-Bundestaat Illinois angenommen, und ihre neu entwickelten Akkus sind wirklich vielversprechend: Die Kapazität soll bei gleicher Grösse um das Zehnfache steigen. Noch dazu versprechen die Forscher, die Ladezeiten würden gleichzeitig um das Zehnfache verringert werden.

Die Wirkungsweise der aktuell gängigen Lithium-Ionen-Akkus beruht stark vereinfacht ausgedrückt darauf, das Ionen zwischen zwei Elektroden, genannt Anode und Kathode, hin und her wandern. Auf ihrem Weg müssen die Lithium-Teilchen Schichten aus Carbon-basiertem Graphit passieren. Um den Ladevorgang zu beschleunigen, haben die Wissenschaftler diese Schichten mit feinen Löchern ausgestattet, um die Ionen schneller hindurch zu lassen. Dies beschleunigt die Ladezeit. Um die Kapazität zu erhöhen, wurde das Carbon - also Kohlenstoff - durch Silizium ersetzt. Während die Vorgänger-Technologie nur ein Lithium-Atom an sechs Kohlenstoff-Atomen binden. Ein Silizium-Atom kann jedoch vier Lithium-Teilchen binden. Dies erhöht die Leistungsfähigkeit des Akkus drastisch.

Die Entwicklung ist noch nicht abgeschlossen

Noch ist allerdings nicht alle Arbeit getan, denn wie die Wissenschaftler rund um Harold H. Kung betonen, ist die Entwicklung der neuen Akkus noch nicht abgeschlossen. Die Forscher der Northwestern University rechnen allerdings damit, in den nächsten drei bis fünf Jahren die Marktreife zu erreichen. Derzeit nimmt die Kapazität mit steigenden Zahlen von Ladevorgängen deutlich ab. So sind die neuen Akkus laut Kung nach 150 Ladezyklen nur noch um das Fünffache leistungsstärker als derzeitige Modelle, haben also die Hälfte ihres Vorteils eingebüst. Bis zur Marktreife ist es also noch ein recht weiter Weg, aber viele Schritte sind bereits gegangen.

(Steffen Herget/teltarif.ch)