Wer kennt das nicht? Wer sein elektronisches Gehirn, sprich sein Smartphone, jeden Tag intensiv nutzt, der muss jeden Abend sein Smartphone laden oder darf sich ansonsten wieder wie in der Steinzeit fühlen. Da unsere Smartphones aber auch gleichzeitig immer leistungsfähiger werden sollen und müssen, darf man sich dann aber auch nicht darüber wundern, dass sie so schnell schlapp machen. Dennoch wäre es klasse, wenn dieses lästige Laden nun endlich ein Ende finden würde. Doch danach sieht es langsam, aber sicher aus.
Dafür sprechen diese sehr guten Nachrichten aus der elektrochemischen Forschung: das aus dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) ausgegründete Start-Up SolidEnergy scheint das leidige Problem mit den schnell an Leistung verlierenden Akkus auf Basis der Lithium-Ionen-Technologie nun gelöst zu haben.
Bevor ich aber ein paar Worte über die neu entwickelte Technologie verliere, möchte ich euch kurz erläutern, wie ein derartiger Akku funktioniert und worin das Problem besteht.
Aufbau einer Lithium-Ionen-Zelle (Quelle: Wikipedia)
Das Funktionsprinzip solcher Akkus basiert auf der Verschiebung von Lithium-Ionen. Dazu wird die Potentialdifferenz zwischen Lithiumionen einer negativ geladenen Elektrode (oftmals wird hierzu Li-Graphit verwendet) und einer positiv geladenen Elektrode (häufig Lithiumcobaltdioxid) genutzt. Dabei wandern Lithiumionen beim Laden bzw. Entladen in einem nicht-wässrigen Trägermedium (dem sogenannten Elektrolyt) zwischen den beiden Elektroden hin- und her und geben Elektronen ab, die das zu betreibende Gerät mit Energie versorgen.
SolidEnergy optimierte dazu die “Problemzone” heutiger Lithiumionen-Akku’s: die aus Lithium-Graphit bestehende Anode. Dazu entwickelten die Forscher des Start-Up’s eine hauchdünne Metall-Anode aus mit Lithium beschichtetem Kupfer, welche sehr viel kompakter und mit 1200 Wh/L auch eine doppelte Kapazität aufweist.
Unterschiede zu herkömmlichen Anoden-Design (Quelle: Solid-Energy)
Zusammen mit Verbesserungen bei den Betriebssystemen und neuen und sparsameren Prozessoren, wie z.B. dem ARM Cortex-M0 wird das Leiden hoffentlich bald ein Ende haben.
