Nicht brennbare Li-Ionen-Akkus

Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC stellt auf der Hannover Messe einen Li-Ionen-Akku vor, der im Vergleich zu konventionellen Akkus nicht entzündbar ist.

Ob Handy, Laptop oder PDA - Litium-Ionen-Akkus findet man heutzutage in fast allen portablen elektronischen Geräten. Doch sie haben einen Nachteil: Die in Li-Ionen-Akkus verwendeten organischen Elektrolyte sind leicht entzündbar, was bereits zu einigen Bränden und Rückrufaktionen geführt hat.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung in Würzburg haben nun einen Li-Ionen-Akku entwickelt, der nicht mehr brennbar ist. »Es ist uns gelungen, die brennbaren organischen Elektrolyte durch ein nicht brennbares, formstabiles Polymer zu ersetzen«, so Dr. Kai-Christian Möller, Gruppenleiter am ISC. »Dadurch verbessert sich die Sicherheit der Lithium-Ionen-Akkus erheblich. Zudem kann der Elektrolyt durch seine feste Substanz nicht auslaufen.«

Das Polymer, das die Forscher verwendet haben, stammt aus der Stoffgruppe der Ormocere – eine Verbindung mit Silizium-Sauerstoffketten, die ein anorganisches Gerüst bilden, an dem organische Seitenketten hängen. Die große Herausforderung: Die Leitfähigkeit des neuartigen Elektrolyts. »Üblicherweise sinkt die Leitfähigkeit eines Polymers, je fester es ist. Wir hatten jedoch viele Parameter, an denen wir drehen konnten – beispielsweise können wir Kupplungsstücke mit zwei, drei oder vier Armen verwenden. Mit den Ormoceren haben wir daher mehr Möglichkeiten als bei einer einzelnen Kunststoffsorte«, sagt Möller.

Einen Prototyp des neuen Lithium-Ionen-Akkus gibt es bereits. Das Fraunhofer-Institut stellt ihn auf der diesjährigen Hannover Messe vor (Halle 13, Stand E20). Bis der Energiespeicher in Laptops, PDAs und Akkuschraubern eingesetzt wird, dürften allerdings noch drei bis fünf Jahre vergehen, schätzt der Experte. Die Leitfähigkeit des Polymers muss noch weiter verbessert werden, damit der Akku möglichst viel Strom in möglichst wenig Zeit abgeben oder aufnehmen kann. Dann allerdings sei es durchaus realistisch, dass er – gemeinsam mit einem Kondensator – selbst der Bleibatterie im Auto irgendwann Konkurrenz macht.