Längere Akku-Laufzeit: Lithium-Ionen-Batterien auf nächste Leistungsstufe gehoben

23.01.2019 - Herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus, wie sie in Smartphones und Notebooks zum Einsatz kommen, stoßen zunehmend an Leistungsgrenzen.

Längere Akku-Laufzeit: Lithium-Ionen-Batterien auf nächste Leistungsstufe gehoben
Bild: Aktives Anodenmaterial (©Freddy Kleitz/Universität Wien und Claudio Gerbaldi/Politecnico di Torino)

Der Materialwissenschaftler und Institutsvorstand Prof. Dr. Freddy Kleitz vom Institut für anorganische Chemie der Universität Wien hat mit internationalen Wissenschaftlern nun ein neues nanostrukturiertes Material für die Anode von Lithium-Ionen-Akkus entwickelt, das den Batterien mehr Leistung und Lebensdauer bringt. Das Material auf Basis eines halbporösen Mischmetalloxids in Kombination mit Graphen könnte einen Ansatz bieten, um die Batterien in Großgeräten wie Elektrooder Hybridfahrzeugen besser nutzen zu können. „Nanostrukturiertes Material für Lithium-Ionen-Akkus kann hier einen erfolgreichen Weg vorgeben“, sagt Freddy Kleitz, der gemeinsam mit Claudio Gerbaldi, Leiter der Gruppe für Angewandte Material- und Elektrochemie am Politecnico di Torino (Italien), Erstautor der Studie ist. Die von den zwei Forschern und ihren Teams entwickelte neue nanostrukturierte 2D-/3D-Verbindung aus Mischmetalloxiden und Graphen steigerte deutlich die elektrochemische Leistung der Akkus: „Die Batteriekapazität war mit bis zu über 3000 reversiblen Ladezyklen sogar bei sehr hohen Strombelastungen von bis zu 1280 Milliampere beispiellos“, so Prof. Dr. Kleitz. Heutige Lithium-Ionen-Akkus verlieren nach etwa 1000 Ladezyklen an Leistungsfähigkeit.



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