Schweizer Forscher kommen Akku der Zukunft näher

Lithium-Schwefel-Akkus können theoretisch rund dreimal so viel Energie liefern wie die heute üblichen Lithium-Ionen-Akkus. Die für Lithium-Schwefel-Akkus benötigten Materialien sind zudem kostengünstig, leicht verfügbar und umweltfreundlich. Damit ist der Akku ein vielversprechender Kandidat für zukünftige Energiespeicher, wie das Paul Scherrer Institut (PSI) in einer Mitteilung schreibt. Allerdings verlieren bisherige Prototypen schon nach wenigen Ladezyklen stark an Kapazität. Daher sind sie bislang für eine breite Nutzung etwa in Elektroautos nicht geeignet.

Forscher am PSI haben mit ihren Kollegen von der französischen Universität Grenoble Alpes nun entscheidende Einsichten gewonnen, wie es zu dem schnellen Kapazitätsverlust kommt. Dazu haben sie eine spezielle Untersuchungsmethode mit Röntgenlicht entwickelt und konnten so chemische Reaktionen innerhalb des Akkus verfolgen. Dabei beobachteten sie, dass gewöhnliches Quarzpulver als Zusatz in der flüssigen Komponente des Akkus den mit der Zeit eintretenden Kapazitätsverlust eindämmen kann. „Mit diesem Zusatz leistet ein Lithium-Schwefel-Akku 25 bis 30 Prozent mehr“, erklärt die PSI-Forscherin Claire Villevieille, Mitautorin der Studie. Ein Vorteil dabei ist, dass Quarz besonders günstig ist.

Der sogenannten Coulomb-Wirkungsgrad, also die in den Akku geflossene Ladung, die auch wieder entnommen werden kann, beträgt bei Lithium-Ionen-Akkus 99, 9 Prozent. Die Forscher haben ihn beim Lithium-Schwefel-Akku von 80 auf 90 Prozent erhöht. Bis also der Wert von Lithium-Ionen-Akkus erreicht wird, könnte es noch dauern, „aber das ist schon mal ein grosser Schritt“, so Villevieille. ssp