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Die Marmeladen-Batterie

Mit Hochdruck arbeiten Forscher in aller Welt am Elektroauto. Sein hohes Gewicht und die begrenzte Reichweite machen es für den Alltag untauglich. Für einen Durchbruch muss die Speicherkapazität der Batterien deutlich verbessert werden. In Graz ist jetzt ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelungen. Der Doktorand Stefan Koller (Bild: TU Graz/Lunghammer) verdoppelte die Speicherkapazität der Energielieferanten.

Die Batterie hat sich seit über hundert Jahren kaum verändert. Sie besteht aus zwei Einheiten, den positiven und negativen Elektroden. Die eine enthält ein Metall, heute meist Nickel oder Lithium. Die Metallatome werden von negativ geladenen Teilchen, den Elektronen, umkreist. Innerhalb der Atomgitter bewegen sich die Elektronen hin und her. Besonders beweglich sind sie im Lithium und Nickel.

Die andere Einheit der Batterie enthält eine sauerstoffreiche Verbindung, beispielsweise Braunstein. Sie nimmt die negativen Teilchen auf und bindet sie. Werden Plus- und Minus-Pol miteinander verbunden, wandern die Elektronen vom Lithium zum Braunstein und erzeugen einen Stromfluss.

Lithium muss in der Batterie in einem Trägermaterial gespeichert werden. Statt dafür wie bisher Graphit zu verwenden, bettete Koller es in Silizium-Gel ein. Das Metall kann darin wesentlich kompakter verstaut werden. Der Trick: Das Silizium-Gel wird auf eine Graphitplatte geschmiert – so wie Marmelade aufs Brötchen. Die Schicht ist nur wenige Nanometer dick.

Damit ist Koller noch nicht zufrieden. "Für die Entwicklung der nächsten Batterien-Generation ist eine echte Revolution nötig", fordert er. Nur mit hochentwickelten Lithium-Speichern hat das E-Auto Zukunft.
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Stefan Koller
Was ist Strom




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