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Feuerfester Lithium-Ionen-Akku: Elektroautos werden nicht mehr brennen

An der Stanford Universität in den USA wurde kürzlich eine neue Technologie entwickelt, um Akkus nicht nur feuerfest, sondern auch leichter und effizienter zu machen.

Lithium-Ionen-Akkus haben zwei Stromkollektoren an den Elektroden, die aus Kupfer- oder Aluminiumfolie bestehen. Die Stromkollektoren machen fast die Hälfte des gesamten Batteriegewichts aus und sind für die Verteilung des Stroms verantwortlich. Es wurden zwar schon Versuche unternommen, diese Bestandteile leichter zu machen, was allerdings nur dazu führte, dass die Akkus chemisch instabil und brüchig wurden.

Experten der Stanford Universität haben jetzt allerdings eine Entdeckung gemacht, die sich vielversprechend anhört. Mittels Polyimid, einem neuen Polymer, das aus Kupfer besteht, konnten die Stromkollektoren so verändert werden, dass sie nun leichter sind. Yi Cui, der Forschungsleiter des Projekts, erklärte in einer Veröffentlichung auf Nature Energy, dass der Stromkollektor nun bis zu 80 Prozent leichter ist, aber dennoch die Energiedichte um 16-26 Prozent verbessern kann. Dies ist eine deutliche Verbesserung, wenn man bedenkt, dass in den letzten drei Jahren nur eine um drei Prozent höhere Energiedichte erreicht wurde.

Ein besonderes Merkmal des verbesserten Stromkollektors ist dabei dessen Feuerfestigkeit und der Fakt, dass er bei höheren Temperaturen be- und entladen werden kann. Dies wird durch das feuerhemmende Mittel Triphenylphosphat erreicht, mit dem das Polyimid versehen wird. Weiterhin werden die Oberflächen des Polyimid mit einer sehr dünnen Kupferschicht bedeckt, die Schutz bietet und gleichzeitig leitfähig ist.

Feuerfeste Akkus sind ein wichtiges Ziel auf den Weg zu sicherer Elektromobilität. Schließlich brennen Akkus schnell und intensiv, wenn sie mit offenen Flammen in Kontakt kommen. Mit der neuen Technologie der Stanford Universität sollte das Risiko, dass die Polymer-Kollektoren-Batterien Feuer fangen, deutlich sinken. Wenn dies dann doch geschieht, wird der Brand meist schon nach wenigen Sekunden erloschen sein.

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