Organischer Protonen-Akku hält Kälte stand

Forscher der Universität Uppsala haben einen organischen Protonen-Akku entwickelt, der im Vergleich zu Li-Ion-Akkus durch den Aufbau aus organischen Materialien die Umwelt weniger belastet und trotz sekundenschnellem Laden lange hält. Zudem funktioniert er noch bei deutlich geringeren Temperaturen als die gängigen Li-Ion-Akkus. [...]

Der Prototyp des neuen Akkus aus Schweden sieht aus wie eine Knopfzelle, ist aber keine.
Der Prototyp des neuen Akkus aus Schweden sieht aus wie eine Knopfzelle, ist aber keine. (c) Universität Uppsala

„Wie viele sicherlich wissen, nimmt die Performance normaler Akkus bei niedrigen Temperaturen ab“, sagt Christian Strietzel, Doktorand am Institut für Materialwissenschaft und –technik der Universität Uppsala. Bei den in Handys und Gadgets gängigen Lithium-IonenAkkus leidet bei Minusgraden oft die Kapazität und damit die nutzbare Lebensdauer. „Wir konnten zeigen, dass dieser organische Protenen-Akku Eigenschaften wie die Kapazität bei Temperaturen bis hinunter zu minus 24 Grad beibehält“, so der Materialforscher über die Neuentwicklung. Gerade in Regionen, wo die Winter sehr kalt sind, könnte das ein großer Vorteil sein.

Die Entwicklung soll aber auch der Umwelt zugute kommen. Denn klassische Akkus haben einen großen ökologischen Fußabdruck unter anderem aufgrund des Abbaus der genutzten Metalle. „Wir haben also versucht, einen Akku zu entwickeln, der aus leicht in der Natur zu findenden Elementen gebaut ist, die für organische Akku-Materialien taugen“, erklärt Strietzel. Die Entwicklung setzt auf Quinone, eine Art organischer Kohlenstoffverbindung, die Wasserstoffionen – also Protonen – bei Auf- und Entladen einfängt oder freisetzt. Als Elektrolyt dient eine saure Wasserlösung, die nicht feuergefährlich ist – noch ein Vorteil gegenüber handelsüblichen Lithium-IonenAkkus.

Derzeit früher Prototyp

Bemerkenswert ist ebenfalls, dass der Akku trotz des schnellen Ladens über 500 Ladezyklen aushält, ohne nennenswert an Kapazität zu verlieren. Allerdings befindet sich die in „Angewandte Chemie“ vorgestelle Technologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium. „Es muss noch viel Weiterentwicklung des Akkus erfolgen, ehe dieser zum Alltagsgegenstand wird“, meint Strietzel. Allerdings sei der aktuelle Prototyp des ProtonenAkkus ein großer Schritt in Richtung einer zukünftigen Massenfertigung nachhaltiger organischer Akkus.


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