Samsung beschleunigt Ladevorgang von Lithium-Ionen-Akkus um Faktor fünf

Statt in einer Stunde soll ein Akku bereits nach 12 Minuten vollgeladen sein. Die Kapazität erhöhen die Forscher zudem um 45 Prozent. Beides ist durch den Einsatz von Graphen-Bällen als Material für Kathode und Anode möglich.

Samsungs Forschungsabteilung Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) hat erfolgreich einen „Graphen-Ball“ synthetisiert. Er soll helfen, die Laufzeit von Akkus zu verlängern und deren Ladevorgang zu beschleunigen. Während die Kapazität um 45 Prozent zulegen soll, soll sich die Ladegeschwindigkeit um Faktor fünf erhöhen.

Akku (Bild: Shutterstock)In der Praxis würde das bedeuten, dass ein per Schnelladetechnik in etwa einer Stunde geladener Akku künftig bereits nach rund 12 Minuten vollständig einsatzbereit wäre. Ein weiterer Vorteil: Akkus, die Graphen-Bälle nutzen, sind für Betriebstemperaturen von 60° C ausgelegt, was wiederum eine Voraussetzung für den Einsatz in Fahrzeugen ist.

Die Forschungsergebnisse veröffentlichte das SAIT in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Darin beschreiben die Forscher unter anderem, wie es ihnen mithilfe von Siliciumdioxid gelungen ist, dreidimensionales Graphen in der Form von Popcorn herzustellen. Diese Graphen-Bälle setzten sie anschließend als Anode und Kathode in Lithium-Ionen-Akkus ein. In den USA und Südkorea ist die Technik bereits patentiert.

Zur kommerziellen Nutzung liegen Lithium-Ionen-Akkus seit 1991 vor. Seitdem werden sie in einer zunehmenden Zahl von elektronischen Geräten verbaut. Allerdings wird der Technik auch nachgesagt, sie habe ihre Grenzen erreicht. In den vergangenen Jahren beschränkten sich Neuerungen fast ausschließlich auf die Verkürzung der Ladezeiten.

Lithium-Ionen-Akkus gelten auch als ausgereifte Technik, die jedoch aufgrund der verwendeten Materialien wenige oder keine Fehler verzeiht. Im vergangenen Jahr musste Samsung sein Flaggschiff-Smartphone Galaxy Note 7 komplett vom Markt nehmen, weil bei der Endkontrolle des Smartphones defekte Akkus von zwei Lieferanten nicht aufgefallen waren. Die Defekte führten dazu, dass sich die Geräte stark erhitzten und unter Umständen sogar platzten beziehungsweise in Brand gerieten.

Graphen ist ein auf Kohlenstoff basierender Werkstoff, der sehr leitfähig und widerstandsfähig ist. Er soll künftig in verschiedenen Bereichen zum Einsatz kommen. Erforscht werden unter anderem auf Graphen basierende Transistoren. Koreanische Forscher zeigten Anfang des Jahres zudem ein auf Graphen basierendes OLED-Display.

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