Feuerfeste Akkus für Handys und PDAs

Die Herstellung von Akkus ist im wortwörtlichen Sinne ein heißes Geschäft: In der Vergangenheit meldeten immer wieder Käufer von Handys und Notebooks rund um den Erdball einen plötzlichen Funkenschlag, der aus dem Gerät trat. Der Grund: Die organischen Elektrolyte der Lithium-Ionen-Akkus sind brennbar und können sich leicht entzünden. Mit den kleinen Energieträgern geht auch häufig das Image der Hersteller in Flammen auf: Lenovo, Toshiba, Apple und Dell starteten schon so manche internationale Rückrufaktionen, um hunderttausende von defekten Sony-Akkus wieder einzusammeln.

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Polymer sorgt für Sicherheit

Deshalb arbeitet seit einigen Jahren ein Forscherteam um Dr. Kai-Christian Möller am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg an einer Lösung des Problems. Anscheinend mit Erfolg, denn wie Möller nun im Vorfeld der Hannover Messe bekannt gibt, sei es gelungen, die brennbaren Elektrolyte durch ein nicht brennbares, formstabiles Polymer zu ersetzen: "Dadurch verbessert sich die Sicherheit der Lithium-Ionen-Akkus erheblich. Zudem kann der Elektrolyt durch seine feste Substanz nicht auslaufen", erklärt Möller. Das Polymer, das die Forscher verwendet haben, stammt aus der Stoffgruppe der Organically Modified Ceramics, kurz Ormocere. Dabei handelt es sich um eine Verbindung mit Silizium-Sauerstoffketten, die ein anorganisches Gerüst bilden, an dem organische Seitenketten hängen.

Leitfähigkeit ist die größte Herausforderung

Das größte Problem bei der Entwicklung sei es gewesen, den Polymer die Lithiumionen gut leiten zu lassen, denn sie versorgen das Gerät mit Strom. "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.

In drei bis fünf Jahren ist es soweit

Anlässlich der Hannover Messe sei ein Prototyp fertig gestellt worden, der vom 21. bis 25. April der Öffentlichkeit vorgestellt werden soll. Die Forscher warnen allerdings schon jetzt vor allzu großer Euphorie: "Bis der Energiespeicher in Laptops, PDAs und Akkuschraubern über den Ladentisch wandert, dürften noch drei bis fünf Jahre vergehen", schätzt der Experte. Dann sei es jedoch durchaus realistisch, dass er – gemeinsam mit einem Kondensator – selbst die Bleibatterie im Auto ablösen könnte.

André Vatter