Akku-Revolution: Graphen als Super-Kondensator

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Ein neuartiger Werkstoff könnte die nächste Ära der Akkumulatoren einläuten. Graphen ist ein einschichtiger Kohlenstoff, der ein paar sehr interessante Eigenschaften aufweist. Mit ihm könnten Akku-Probleme in Smartphones, Tablets und Elektroautos schon bald der Vergangenheit angehören.

Akku-Revolution: Graphen als Super-Kondensator

Die schiere Masse an externen Akku-Paketen und Ladestationen für iPhones, iPads und andere Smart-Devices ist ein deutliches Zeichen. Sie steht für das derzeit größte Problem bei Entwicklung und Gebrauch unserer elektronischen Helferlein: Batterielaufzeit.

Einen Tag, höchstens eine weitere Nacht hält ein durchschnittlicher Smartphone-Akku beim normalen Gebrauch inklusive Internet, Telefonie und Kamera. Wir nehmen das einfach so hin, es bleibt uns ja auch nichts anderes übrig. Und doch könnten bald Smartphones gebaut werden, deren Akku einerseits deutlich kleiner und andererseits um ein vielfaches leistungsfähiger ist.

Die zufällige Entdeckung dieser Möglichkeit in Graphen (mit Betonung auf dem „e“, nicht auf dem „a“) weist den Weg. Wissenschaftler an der Universität von Kalifornien in Los Angeles (UCLA) haben herausgefunden, dass sich Graphen bestens als Energiespeicher eignet.

Herkömmliche Akkus haben den Vorteil, recht viel Energie speichern zu können. Allerdings sind sie nicht in der Lage, davon große Mengen auf einmal abzugeben oder aufzunehmen und es dauert sehr lange, sie zu laden. Kondensatoren dagegen geben zwar viel Energie mit einem Schlag ab, weswegen sie zum Beispiel in Blitzgeräten zum Einsatz kommen, speichern aber nicht sehr viel.

Graphen kann beides. Sowohl große Mengen Energie speichern, als auch bis zu 100 bis 1.000 Mal schneller aufgeladen werden, als herkömmliche Akkumulatoren. Was heißt das für die Zukunft elektrischer Geräte?

Wir könnten unser Smartphone innerhalb kürzester Zeit voll aufladen. 30 Sekunden sollten genügen. Elektroautos sind derzeit unter anderem deswegen so wenig verbreitet, weil es Stunden dauert, bis sie aufgeladen sind. Graphen würde es ermöglichen, dies innerhalb einer Minute zu schaffen. Viel schneller geht Volltanken auch nicht.

Richard Kaner und Maher El-Kady von der UCLA sind zuversichtlich, dass ihre Entdeckung weitreichende Folgen haben wird. Noch müssen sich die Graphen-Superkondensatoren in der Praxis beweisen. Doch die Experimente sind vielversprechend. Sie deuten auf eine Zukunft, in der ein Akku nicht mehr den Löwenanteil des immer knapperen Raumes in mobilen Geräten beansprucht und Ladestationen stets nur für wenige Sekunden besucht werden müssen.

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