sand-atome

Lithium-Ionen-Akku: Quarzsand steigert die Leistungsfähigkeit um das 3-fache

Sorgt bald Sand für den nötigen Antrieb in unseren Smartphones und Tablets? Forscher entwickeln momentan einen Akku, bei dem die Anode nicht aus Graphit sondern Siliziumdioxid besteht. Akkus werden damit nicht nur leistungsfähiger, sondern auch langlebiger und umweltfreundlicher.

Vor rund sechs Monaten verweilte der US-Forscher Zachary Favors nach dem Surfen am Strand und liess Sand durch die Finger rieseln. Was sich nun wie eine Geschichte anhört, könnte schon bald Freudentränen in die Augen vieler Smartphonenutzer fliessen lassen. Favors hatte währenddessen nämlich die blendende Idee, die Anode von Akkus aus Siliziumdioxid herzustellen, welches aus dem Quarzsand gewonnen werden kann. Zusammen mit den Professoren Cengiz Ozkan und Mihri Ozkan hat Favors Sand mit einem hohen Quarzanteil im Labor zu nanometer grossen Partikel gemahlen. Dieser puderzuckerartige Staub wurde dann durch diverse Reinigungsmassnahmen vom ursprünglich braunen Sand zu einem feinen weissen Pulver.

Anschliessend mischten die Forscher dem weissen Pulver Magnesium und Natriumchlorid (Kochsalz) darunter und erhitzten das Pulvergemisch. Durch die Erhitzung reagierte das Magnesium durch Sauerstoffentnahme mit dem Siliziumdioxid (Sand), während das Kochsalz die durch die exothermen Reaktion freigesetzte Wärme absorbierte (siehe Titelbild). Auf diese Weise gelang es den Forschern auf einfachste Weise ein verbundenes 3D-Netzwerk aus Nanosilizium mit einer Dicke von 8 bis 10 Nanometern herzustellen – daraus wurde schlussendlich dann die Anode für den Akku gebaut.

sand-ampullen
b: Ungereinigter Sand, c: gerinigter Sand, c: Ampullen mit ungereinigtem Sand, gereinigtem Sand sowie das fertige Nano-Silizium

Das Silizium selbst hatte nach diesem Vorgang eine äusserst poröse und schwammartige Konsistenz angenommen. Das Resultat hiervon ist eine höhere Leistungsfähigkeit, womit ein Akku in der Lage ist, eine höhere Ladekapazität aufzunehmen. In Zahlen ist die Energiedichte einer Siliziumanode etwa drei Mal höher, als die einer Graphitanode. Eine längere Lebensdauer sowie eine umweltfreundliche Produktion sind die weiteren positiven Merkmale dieser Siliziumanode. Schliesslich findet man alle zur Herstellung benötigten Komponenten entweder im Meer Magnesium und Salz) oder am Strand (Sand). Die aktuell entwickelten Akkus überstiegen bisher jedoch nicht die Grösse einer Münze. Doch auf Basis dieser Technik will das Forscher-Team neue Varianten schaffen, um Akkus für grössere Geräte wie Smartphones oder Tablets zu schaffen. Zuletzt sollen durch die günstige Herstellungsmethode auch die Preise für die Akkus fallen. Es liest sich fast wie eine Revolution der Akku-Technologie.

Quelle: UCRToday Via: Golem

 

Über Marco Kraus

Marco ist einer der Mitgründer von TechnologieJunkies. Ist enthusiastisch veranlagt, wenn es um technische Dinge geht. Begeistert sich stets für Neues, ist tierlieb und hat sich das Gaming seit dem SNES-Zeitalter zum Hobby gemacht. Wohnt, arbeitet und bloggt in der schönen Schweiz im Raum Basel. Spenden für den morgendlichen Kaffee sind gerne gesehen.

Ebenfalls interessant

hyperloop-roehre

Hyperloop: Fährt der Superzug bald durch Europa?

Facebook Twitter Google+ Pinterest Pocket Facebook Twitter Google+ Pinterest LinkedIn Digg Del StumbleUpon Tumblr VKontakte …

Kommentar verfassen