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Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus, die Nickel-Zink-Akkus!?

Symbolbild
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Heutzutage sind eher weniger die Elektromotoren der limitierende Faktor bei Elektroautos, sondern eher die Lithium-Ionen-Akkus, welche verwendet werden. Diese neigen allerdings dazu, zu überhitzen, teilweise sogar zu explodieren. Daher ist es durchaus nachvollziehbar, dass Forscher auf der Suche nach einer Alternativen sind.

Mit dem neu entwickelten Nickel-Zink-Akku scheint man zumindest im Labor eine Alternative gefunden zu haben. So ist dieser so leistungsstark wie ein herkömmlicher Lithium-Ionen-Akku, dabei aber deutlich leichter. Weiterhin sei dieser weniger feuer- und explosionsgefährlich, wie US-Forscher im Fachmagazin „Science“ bekanntgaben. Gab es zuvor noch Probleme mit wachsenden Kristallisierungen, die zu einem Kurzschluss führen können, hat man die Zink-Elektrode nun als schwammartige Struktur ausgestaltet und so dieses Problem läsen können.

Für eine Alternative zum Lithium-Ionen-Akku spricht auch sicherlich die Tatsache, dass die dafür verwendeten Rohstoffe Lithium und Kobalt mit jedem E-Fahrzeug immer knapper werden, zudem gibt es aktuell nur eine sehr begrenzte Infrastruktur für die Wiederverwertung gebrauchter Akkus. Dennoch überzeugen natürlich auch deren Vorteile: hohe Energiedichte, hohe spezifische Leistung und eine lange Lebensdauer. Eben diese Merkmale müssen daher auch von einer alternativen Lösung erfüllt werden.

Bei Nickel-Zink-Akkus gab es bisher immer wieder das Problem, dass sich nach mehrmaligen laden und entladen sogenannte Dendriten – Kristallisierungen gebildet haben. Diese können die Leistung stark einschränken und zu einem Kurzschluss führen. Durch den neuen Schwammartigen Aufbau scheint man ein Mittel dagegen gefunden zu haben. Denn selbst nach über 50.000 Zyklen seien an der Zink-Elektrode unter dem Elektronenmikroskop keine Dendriten zu sehen gewesen.

Hinsichtlich dem Entladungsgrad erreichen die Wissenschaftler spezifische Leistung, die mit derjenigen von Lithium-Ionen-Akkus vergleichbar ist. Deshalb sei ihre Technologie sogar geeignet, Bleiakkus in Fahrzeugen zu ersetzen. Sie errechneten auch, dass ihr Nickel-Zink-Akku 100 Kilogramm Gewicht sparen würde, wenn er die spezifische Kapazität des Elektroautos Nissan Leaf (24 Kilowattstunden) bereitstellen würde.

Ob sich allerdings tatsächlich so schnell eine Alternative auf dem E-Markt ausbreiten wird ist fraglich. Schließlich haben die Produzenten und Autmobiler gerade erst Fuß gefasst und werden sicherlich nicht ihre gesamte Produktion umwerfen. Gerade dann, wenn sich die Nickel-Zink-Akkus noch nicht im Alltag bewährt haben. Hilfreicher wäre es wohl zunächst die Nutzer im Alltag auf die richtige Behandlung und Anwendung bereits eingesetzter Lithium-Ionen-Akkus zu schulen.

Quelle: ElektronikPraxis – Nickel-Zink-Akkus als Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus

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