Ärgern Sie sich nie wieder über Ihre Batterie. Wissenschaftler diskutieren, wie man ihre Lebensdauer verlängern kann.
Der Akku des Handys ist leer, wenn man unterwegs ist oder mitten in einer wichtigen Besprechung steckt. Das ist ein Problem, das die meisten schon einmal erlebt haben. Es kann ziemlich ärgerlich sein, aber es gibt Möglichkeiten, dieses Problem zu vermeiden.
Die Akkulaufzeit ist für Technologieunternehmen eine ständige Herausforderung. Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftler der School of Engineering der Rice University in den USA eine Methode entwickelt, die Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus in Mobiltelefonen zu erhöhen. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Studien belegen höhere Effizienz
Laut einer von den Wissenschaftlern veröffentlichten Arbeit funktioniert das Verfahren durch die Beschichtung einer Siliziumanode, einer Art Elektrode, mit Partikeln aus stabilerem metallischem Lithium. Studien haben gezeigt, dass die Zerstäubung dieser Anode verlängert die Akkulaufzeit der Zelle bei 22% bis 44%. Die Forschung legt auch nahe, dass Batteriezellen mit höherer Abdeckung eine höhere Effizienz erreichen können.
Es gibt noch keine Fristen oder Erwartungen für die Implementierung dieser neuen Funktion in Handyakkus großer Unternehmen, aber die Nachricht kommt zur rechten Zeit. Die größten Smartphone-Marken versuchen ständig, die Betriebszeit der Akkus ihrer Geräte zu verlängern.
Negative Punkte
Obwohl dies als positives Ergebnis gewertet wird, zeigt die Studie, dass es dennoch negative Aspekte zu berücksichtigen gibt. Wenn eine Batterie mit 100% geladen wird, entlädt sie sich im nächsten Zyklus schneller. Dies bedeutet, dass die Batterielebensdauer mit der Zeit abnimmt.
Sibani Lisa Biswal, Chemieingenieurin und Leiterin der Forschung, erklärt, eines der größten Probleme von Silizium sei die ständige Bildung einer sogenannten Festelektrolyt-Zwischenschicht (SEI), die eigentlich Lithium enthält. Chemisch gesehen entsteht diese Schicht, wenn der Elektrolyt der Batteriezelle mit Elektronen und Lithiumionen reagiert. Dadurch lagert sich eine nanometergroße Salzschicht auf der Anode ab. Diese Schicht trennt den Elektrolyten von der Anode und verhindert so die weitere Reaktion. Die SEI kann jedoch bei wiederholten Lade- und Entladezyklen beschädigt werden. Sie regeneriert sich zudem selbst und verbraucht so dauerhaft die Lithiumreserven der Batterie.
Umweltfreundliche Batterie
Inzwischen gibt es weitere Forschungen zur Herstellung von Batterien effizient und nachhaltig. Wie die Arbeit von Forschern der Flinders University in Australien und der Zhejiang University of Science and Technology in China zeigt. Beide haben die erste Phase der Entwicklung einer Batterie, die keine giftigen Materialien verwendet, erfolgreich abgeschlossen.
Die neue Batterie verwendet sogenannte „stabile organische Radikale“, deren Hauptbestandteil 2,2,6,6-Tetramethylpiperidyl-1-oxy, auch bekannt als „Tempo“, ist. Sie nutzten eine wässrige Flüssigkeit als Elektrolyt und waren die ersten Aluminium-organischen Radikalbatterien. Ihr Vorteil ist, dass sie nicht brennbar und luftstabil sowie nachhaltig sind.
Dennoch gibt es viele Möglichkeiten, den Mobiltelefonmarkt zu entwickeln, und die Fortschritte werden sich wahrscheinlich nicht auf diese Geräte beschränken. Diese Entwicklungen könnten sich letztlich auch auf andere Geräte wie Laptops, Tablets und andere Geräte mit wiederaufladbaren Batterien übertragen lassen.
