Sichere Akkus dank «Gummi»-Material

Für die Entwicklung dieses Materials wurde bereits ein Patent angemeldet. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Advanced Energy Materials veröffentlicht.

Elektrolyt ohne Brandgefahr

Lithium-Batterien erfreuen sich grosser Beliebtheit und werden aufgrund ihrer Fähigkeit, viel Energie zu speichern, bei Computern, Handys, Flugzeugen und vielem mehr eingesetzt. Die grösste potenzielle Gefahr geht dabei von den Elektrolyten in den Batterien aus. Diese erlauben es den geladenen Teilchen, sich zwischen Anode und Kathode zu bewegen und damit Elektrizität zu erzeugen. Jedoch können die feuchten Säure-Gels leck werden und Feuer oder chemische Brandgefahr verursachen.

«Trotzdem kommerzielle Batteriehersteller durch Temperatursensoren oder flammenhemmende Zusätze Wege gefunden haben, um das Sicherheitsproblem einigermassen in den Griff zu bekommen, wurde dieses grundsätzlich bislang noch nicht gelöst», unterstreicht Forschungsleiterin Katie Zong. Das neue gummiartige Elektrolyt kann genauso gut wie liquide Elektrolyte Elektrizität leiten, löst dabei jedoch keine Brandgefahr aus.

Konstante Leitungsfähigkeit

Schon lange haben Forscher nach einem Elektrolyt gesucht, das ein guter elektrischer Leiter ist und keine Sicherheitsbedenken auslöst. Das neue Material, das teils liquide und teils fest ist, besteht aus flüssiger Elektrolytmasse, an der festes wachsähnliches Material hängt. Die Ionen können einfach durch den liquiden Teil des Materials wandern, während der feste Anteil die protektionistischen Aufgaben erfüllt. Falls das Material zu heiss wird, beginnt der Feststoff zu schmelzen und stoppt die elektrische Leitung sowie damit auch die Brandgefahr.

«Zusätzlich ist das Material elastisch und sehr leicht und kann daher zukünftig in der Elektronik von morgen Einsatz finden. Man kann das Material dehnen, werfen oder verdrehen, ohne dass es sich auf seine Leitungsfähigkeit auswirkt», zeigt sich Zong überzeugt. «Darüber hinaus lässt es sich auch leicht in gegenwärtige Batteriedesigns einbauen», so Zong abschliessend.

(bert/pte)