Durchbruch in der Akku-Forschung: Forscher entwickeln masselose Batterie – schon seit gut einer Dekade wird an sogenannten „strukturellen Akkus“ getüftelt, die eines Tages klobige und schwere Batterieblöcke ersetzen sollen. Denn bei strukturellen Akkus wird beispielsweise das Chassis eines Elektroautos selber zum Stromspeicher.

Bisherige Versuche scheiterten an der mangelnden Stabilität oder einer zu geringen Leistung. Forschern der Technischen Hochschule Chalmers in Göteborg ist nun jedoch ein Durchbruch gelungen. Einem Bericht von „EFAHRER.com“ zufolge, hat man dort eine strukturelle Batterie vorgestellt, die in Sachen elektrischer Speicherkapazität, Steifigkeit und Festigkeit alle anderen Prototypen in den Schatten stellen und „quasi masselose“ Energiespeicherung bieten soll.

Die Entwickler setzen auf Kohlestoffasern, welche als tragendes Material, Elektrode und Leiter zugleich dienen und damit den Weg für eine – wie es im Pressebericht der Hochschule heißt – „im wesentlichen 'masselose' Energiespeicherung“ für E-Autos und andere Technologien ebnen soll.

Da der Akku zum Beispiel in die tragende Struktur des E-Autos verbaut werden kann, entfällt das Gewicht der bisherigen Stromspeicher. Zwar verfügt die strukturelle Batterie aktuell lediglich über etwa 20 Prozent der Kapazität eines Lithium-Ionen-Akkus, allerdings wird der Energiebedarf eines E-Autos durch das deutlich niedrigere Gewicht enorm gesenkt.

Außerdem steht die Forschung am Anfang. Die Entwickler waren nicht darauf aus, Rekorde zu brechen, sondern wollten zunächst die Funktionsweise und Ansprüche struktureller Batterien besser verstehen lernen. In Sachen Leistung ist also noch klar Luft nach oben.

Entsprechend läuft ein von der schwedischen Raumfahrtbehörde finanziertes zweijähriges Projekt, welches zum Ziel hat, die Effizienz der Struktur-Akkus zu steigern. Dazu soll die positive Elektrode, welche derzeit aus einer Art Aluminiumfolie besteht, durch Kohlefaser als tragendes Material ersetzt werden, um sowohl die Steifigkeit als auch die Energiedichte zu erhöhen.

Des Weiteren ist geplant, den jetzige Glasfaser-Separator durch eine ultradünne Variante zu ersetzen, welche einen deutlich größeren Effekt und schnellere Ladezyklen ermöglichen soll. 

Leif Asp, Professor bei Chalmers und Leiter des Projekts, erklärt: „Frühere Versuche, strukturelle Batterien herzustellen, haben zu Zellen geführt, die entweder gute mechanische Eigenschaften oder gute elektrische Eigenschaften haben. Aber hier, unter Verwendung von Kohlenstofffasern, ist es uns gelungen, eine strukturelle Batterie zu entwerfen, die sowohl eine konkurrenzfähige Energiespeicherkapazität als auch Steifigkeit aufweist.“

Doch die Schweden sind nicht alleine mit ihrer Idee. Auch im Hause Tesla wird fleißig an der Entwicklung von strukturellen Akkus gearbeitet. Allerdings geht man hier einen etwas anderen Weg und plant, den Boden des Chassis, das im Aluminiumdruckguss-Verfahren hergestellt wird, als Akkugehäuse zu verwenden. Experten zufolge soll eine derartige Konstruktion so stabil sein, dass sie sogar einem Crash mit einem Zug standhielte.

Quelle: efahrer.chip.de