Wissenschaftler haben k\u00fcrzlich eine neuartige Strukturbatterie entwickelt, die zehnmal effizienter ist als bisherige Prototypen. Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Batterien speichert diese Innovation nicht nur Energie, sondern dient auch als Bestandteil der physischen Struktur eines Fahrzeugs oder Ger\u00e4ts.
Strukturelle Batterien werden oft als \u201emasselose Energiespeicher\u201c bezeichnet, da sie direkt in die Karosserie von Autos, Flugzeugen oder sogar elektronischen Ger\u00e4ten integriert werden. Dies reduziert das Gesamtgewicht und erh\u00f6ht gleichzeitig die Stabilit\u00e4t der Struktur. Forscher der Technischen Universit\u00e4t Chalmers und des K\u00f6niglichen Technischen Instituts in Schweden haben gezeigt, wie ihr neuestes Design rekordverd\u00e4chtige Ergebnisse erzielt.
Die Batterie wurde hergestellt, indem Glasfasern zwischen die Elektroden eingef\u00fcgt, ein Polymerelektrolyt hinzugef\u00fcgt und die Zelle in einem Ofen geh\u00e4rtet wurde. Das Ergebnis ist eine flache Batterie, die Strom gut leitet und mechanischen Belastungen in alle Richtungen standh\u00e4lt.
Der Prototyp erreicht derzeit eine Energiedichte von 24 Wh\/kg, was etwa 20 Prozent der Kapazit\u00e4t heutiger Lithium-Ionen-Batterien entspricht, jedoch bei deutlich h\u00f6herer Sicherheit und einer Steifigkeit von 25 GPa. Da die Fahrzeuge leichter sind, ben\u00f6tigen sie weniger Energie zum Fahren, was die geringere Energiedichte kompensiert.
Die n\u00e4chsten Schritte umfassen den Ersatz von Aluminium durch Kohlenstofffaser und die Verringerung der Dicke des Separators. Dadurch k\u00f6nnte die Batterie eine Energiedichte von 75 Wh\/kg und eine Steifigkeit von 75 GPa erreichen und w\u00e4re damit mit vielen Baumaterialien vergleichbar, w\u00e4hrend gleichzeitig mehr Energie gespeichert werden k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n
Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten beschr\u00e4nken sich nicht auf Elektroautos, sondern umfassen auch E-Bikes, Satelliten, Laptops und insbesondere Flugzeuge, wo das Gewicht das gr\u00f6\u00dfte Hindernis f\u00fcr die Elektrifizierung darstellt. Wissenschaftler denken sogar an eine Kombination solcher Batterien mit Solarzellen, wodurch die gewonnene Energie gespeichert und sp\u00e4ter genutzt werden k\u00f6nnte.<\/p>\n