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Akku-Lebensdauer Warum Lithium-Luft-Akkus so schnell altern

| Redakteur: Margit Kuther

Lithium-Luft-Akkus gelten als Zukunftstechnologie, denn sie könnten leistungsfähiger und leichter sein als gängige Lithium-Ionen-Akkus. Noch sind sie nicht reif für die Praxis – schon nach wenigen Ladezyklen machen Lithium-Luft-Akkus schlapp.

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Akkualterung: Johannes Wandt mit dem von ihm gebauten Messröhrchen für die Elektronenspinresonanz-Versuche
Akkualterung: Johannes Wandt mit dem von ihm gebauten Messröhrchen für die Elektronenspinresonanz-Versuche
(Bild: Andreas Battenberg / TUM)

Warum Lithium-Luft-Akkus nach nur wenigen Ladezyklen die Luft ausgeht, haben Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und des Forschungszentrums Jülich entdeckt:

Der Übeltäter ist hochreaktiver Singulett-Sauerstoff, der beim Laden des Akkus frei wird.

Eine Schlankheitskur wäre dringend nötig: Mobiltelefone beulen nach wie vor die Jackentaschen aus, und der Transport von portablen Computern führt zu Verspannungen der Schultermuskulatur. Schuld daran sind vor allem die Energiespeicher: Die heute gängigen Lithium-Ionen-Akkus enthalten schwere Elektroden aus Übergangsmetalloxiden.

Leichtgewichtige Alternativen sind daher gefragt. „Einer der vielversprechendsten Ansätze ist der Lithium-Luft-Akku, bei dem die Lithiumkobaltoxid-Kathode durch poröse Kohlenstoffpartikel ersetzt wird“, erklärt Johannes Wandt, Doktorand im Team von Prof. Hubert Gasteiger am Lehrstuhl für Technische Elektrochemie der TUM.

„Die theoretische Energiedichte dieser neuen Akkus ist deutlich höher als die traditioneller Lithium-Ionen-Akkumulatoren.“ Die Technik sei bisher allerdings nicht praxistauglich, weil die Lithium-Luft-Akkus nur eine sehr kurze Lebenszeit haben: Schon nach wenigen Ladezyklen ist die Kohlenstoff Elektrode korrodiert und die Elektrolyt-Flüssigkeit zersetzt sich. „Das Problem ist, dass bisher niemand genau wusste, woran das liegt“, so Wandt.

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