Technologie

Forscher entwickeln bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku

Australische Forscher haben nach eigenen Angaben den bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku entwickelt.
10.01.2020 09:00
Lesezeit: 1 min
Forscher entwickeln bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku
Ein Akkublock. (Foto: dpa) Foto: Jan Woitas

Australische Forscher haben nach eigenen Angaben den bislang leistungsfähigsten Lithium-Schwefel-Akku entwickelt. Die wiederaufladbare Batterie könne die Leistung der aktuellen Marktführer um mehr als das Vierfache übertreffen, berichtete die Monash-Universität im australischen Clayton in einer Mitteilung. Kern der Entwicklung, die sich derzeit noch im Laborstadium befindet, ist eine besonders robuste Schwefel-Elektrode, die das Team um Monash-Forscherin Mahdokht Shaibani im US-Fachblatt "Science Advances" vorstellt.

Lithium-Schwefel-Akkus sind leichter und billiger als die weit verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus und lassen sich kostengünstig und umweltfreundlich herstellen, wie das an der Studie beteiligte Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden erläutert. Die Technik sei sehr vielversprechend, befinde sich allerdings noch in der Entwicklung. "Erste Anwendungen werden dort gesehen, wo es um geringes Gewicht geht, beispielsweise in der Luftfahrt", sagte der Leiter der Abteilung chemische Oberflächen- und Batterietechnik am IWS, Holger Althues. Sein Team erforscht die Technik seit Jahren. Lithium-Schwefel-Zellen können bei gleichem Gewicht mehr Energie speichern als Lithium-Ionen-Akkus, sind dabei allerdings größer.

"In der Lithium-Schwefel-Zelle ersetzt Schwefel die Nickel-Kobalt-Kathode der herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie", erläuterte Althues. "Das eröffnet das Potenzial für eine kostengünstige Zelle: Schwefel ist im Gegensatz zu Nickel und Kobalt ein Abfallprodukt und weltweit verfügbar." Die Rohstoffe seien der entscheidende Kostenfaktor in der industriellen Batterieproduktion. Ein Problem der Lithium-Schwefel-Batterie ist bislang jedoch die mechanische Stabilität der Kathode, die sich bei der betriebsbedingten Aufnahme und Abgabe von Lithium merklich ausdehnt und wieder zusammenzieht. Dadurch entstehen häufig Mikrorisse und -brüche in dem Material, so dass die Zelle schnell verschleißt.

Für dieses Problem hat das australische Forscherteam nun einen vielversprechenden Lösungsansatz entwickelt und patentiert. Der Schwefel ist dabei in eine speziell gestaltete Schicht aus einem Bindemittel und Kohlenstoff eingebettet, die höhere mechanische Belastungen ausgleichen kann als bisherige Kathoden und damit den Leistungs- und Kapazitätsverlust verringert. "Diese Arbeit zeigt, dass eine sehr gute Kathode mit umweltfreundlichen Verfahren herstellbar ist", sagte Althues, dessen Institut einen Prototyp der neuen Zelle gebaut hatte. "Das ist ein sehr wichtiger Schritt, allerdings gibt es weitere Hürden bei der Entwicklung der Komponenten und Zellen bis zur Marktreife, insbesondere für die Anwendung in Elektrofahrzeugen."

Die Architektur der Schicht sei von der Waschmittelproduktion inspiriert, erläuterte die Monash-Universität. Der Prozess ermögliche eine Stabilität, wie sie keine andere Batterie bislang besitze. "Dieser Ansatz begünstigt nicht nur hohe Leistungsdaten und eine lange Lebensdauer, sondern auch eine einfache und extrem kostengünstige Herstellung mit wasserbasierten Verfahren", betonte Monash-Forscher Matthew Hill. "Und er kann zu einer erheblichen Reduzierung von umweltgefährdenden Abfällen führen." Das neue Batteriedesign sei dadurch attraktiv für künftige Alltagsanwendungen.

Mehr zum Thema
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Milliardenmarkt Online Glücksspiel: Wie Zahlungsanbieter an Casinos verdienen

Wer in einem Online Casino Geld einzahlt, erlebt meist einen unspektakulären Vorgang. Zahlungsmethode auswählen, Betrag eingeben,...

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Echt oder Kopie? Billige Labordiamanten erobern den Markt
22.08.2026

Labordiamanten kosten nur einen Bruchteil natürlicher Steine und erobern den wichtigsten Diamantenmarkt der Welt. Für Juweliere,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Deutsche Bahn: Vandalismusschäden in Höhe von 34 Millionen Euro
22.08.2026

Graffitis an Bahnhofswänden, Kabeldiebstahl, zerkratzte Scheiben in Zügen - die Deutsche Bahn ist ständig mit Vandalismus konfrontiert....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Eishersteller Florida Eis investiert 25 Millionen Euro – in Sachsen-Anhalt
22.08.2026

Jahre nach der ersten Kontaktaufnahme mit Politikern aus Sachsen-Anhalt, legt der Berliner Eishersteller Florida Eis den Grundstein für...

DWN
Finanzen
Finanzen Geldanlage mit KI: Ist mit diesen KI-Tools die schnelle Algorithmen-Rendite möglich?
22.08.2026

KI analysiert Finanzdaten schneller als jeder Analyst. Doch bringen lernende Algorithmen und die Geldanlage mit KI am Ende wirklich mehr...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Mini Countryman im Test: Viel Platz, viel Leistung, hoher Preis
22.08.2026

Der Mini Countryman JCW ALL4 verbindet viel Platz mit sportlicher Leistung und auffälligem Auftritt. Der mittelgroße SUV überzeugt mit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Forscher warnen: Rekordwärme in Europas Meeren geht auf Klimawandel zurück
22.08.2026

Fast überall an Europas Küsten ist das Meerwasser extrem warm. Ohne den Klimawandel wären solche Temperaturen praktisch unmöglich,...

DWN
Panorama
Panorama Deutsche schlafen zu wenig: Vier von zehn Menschen betroffen
22.08.2026

Weniger als sieben Stunden Schlaf pro Nacht? Experten zufolge ist das zu kurz. In Deutschland trifft das aber auf viele Menschen zu. Vor...

DWN
Politik
Politik Landtagswahl in Sachsen-Anhalt: SPD kämpft ums Überleben – und rüttelt an der Wahlhürde
22.08.2026

Drei Wochen vor der Landtagswahl in Sachsen-Anhalt dümpelt die SPD bei mageren 5 bis 7 Prozent und kämpft um ihr politisches Überleben....