Einen Leistungssprung für Lithium-Ionen-Batterien verspricht ein neues Material für die Elektroden. Damit könnten die Speicherkapazität und der Stromfluss der aufladbaren Akkus um bis zu 20 Prozent gesteigert werden, berichten US-Forscher im Fachblatt Nature Materials. Gleichzeitig fielen die Batterien kleiner und leichter aus. Der Grund liegt in der deutlich erhöhten Leitfähigkeit für die Ladungsträger, die Elektronen.
Dadurch könnten Lithium-Batterien mit der höchsten jemals erreichten Leistungsdichte entwickelt werden, sagt Yet-Ming Chiang, Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Die Forscher erreichten diesen Entwicklungssprung mit einem bisher weniger beachteten Elektroden Material: Lithiumphospho-olivin.
Lag die Leitfähigkeit für Elektronen bislang weit unter den Raten, die eine Verwendung in Laptop- oder Handy-Akkus rechtfertigte, konnte sie mit der Beigabe weitere Metalle um das Millionenfache gesteigert werden. Geringe Zusätze von Magnesium, Aluminium, Titan oder Wolfram zwischen ein und zwei Prozent reichten aus.
Händeringend suchen Wissenschaftler weltweit nach besseren, mobilen Stromspeichern. Schon heute bieten Lithium-Ionen-Batterien die besten Eigenschaften für tragbare Computer und Mobiltelefone. Chiang und Kollegen können mit ihrer Entwicklung nicht nur die Betriebsdauer zwischen den Ladezyklen dieser Geräte spürbar erhöhen, sondern denken auch an einen Einsatz in Elektroautos. Denn gerade bei großen Stromverbrauchern könnten die Vorteile des neuen Materials am besten ausgespielt werden.
Jan Oliver Löfken
