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Smartphone-Akkus: Auf der Suche nach dem neuen Lithium
- May 02, 2017 -

Smartphones und andere elektronische Geräte haben sich in den vergangenen Jahren enorm entwickelt und haben auch ihre Batterien.

Lithium-Batterien dominieren den Markt und sind bei weitem die am häufigsten verwendeten Batterien für die meisten elektronischen Geräte.

Das heißt, Forscher haben lange Zeit auf der Suche nach einer Alternative zum Lithium und aus gutem Grund.

Siehe auch: Handy-Batterie Hersteller von Polymer-Lithium-Batterie, Ladung Magie


Alles wird drahtlos, integriert, mobil und tragbar - Geräte brauchen noch Strom.

Die meisten Batterien werden mit Lithium betrieben. Lithium-Ionen-Batterien werden häufig in Smartphones, Tablets, Kopfhörern, Uhren und vielen anderen Objekten verwendet.

Aber die Ängste wachsen, dass die ständig wachsende Nachfrage nach Batterien letztlich wichtige Reserven wie Kobalt oder Lithium saugen wird.

Infolgedessen ist die Forschung im Gange, um die Bedrohung eines Lithium-Mangels zu bewältigen, bevor es schlägt.


Natrium-Batterien - zu heiß zu handhaben

Forscher untersuchen systematisch neue Materialbasen für eine Batterie.

Sie interessieren sich besonders für Elemente aus der ersten Gruppe des Periodensystems.

Diese können Elektronen emittieren - das ist das Grundprinzip hinter allen aktuellen Batterieleistungen.

Darüber hinaus müssen Atome so leicht wie möglich sein, um mehr Energie als Masse zu speichern.


Ein vielversprechender Kandidat ist Natrium. Diese Substanz hat ähnliche Eigenschaften wie Lithium, was dazu führte, dass die ersten Natrium-Schwefel-Batterien vor etwa 50 Jahren entstanden sind.

Die praktische Frage ist jedoch, dass für eine gute Leistung eine Natrium-Batterie muss bei einem Minimum von etwa 300 Grad Celsius betrieben werden (Das ist rund 570 Grad Fahrenheit).

Dies ist notwendig, um eine Beschädigung der Anoden zu vermeiden (bei der Batterieuniversität finden Sie einen vollständigen Überblick).

Ein weiterer Nachteil ist, dass flüssiges Natrium hochentzündlich und sehr schwer zu entsorgen ist.


Die Entwicklung von Natrium-Batterien, die bei Raumtemperatur sicher funktionieren, begann vor langer Zeit.

Da diese mit dem gleichen Design wie Lithium-Ionen-Batterien entwickelt werden, fehlt noch das Ziel.

Für die größeren Ionen ist noch keine hochleistungsfähige Kathode gefunden worden.


Phosphor ist potentiell eine Lösung für diesen Teil dieser Batterie. Allerdings benötigen Prototyp-Batterien eine lange Zeit zu laden - sieben oder mehr Stunden für eine Smartphone-Größe Batterie,

Andernfalls ist nur ein Bruchteil der Batteriekapazität gefüllt. Es ist unwahrscheinlich, dass diese Art von Batterie bald für den Markt bereit sein wird.


Statt Natrium haben einige Forscher Magnesium als Grundmaterial für kommende Superbatterien in Rechnung gestellt.

Magnesium kann zwei Elektronen zu einer Zeit emittieren und in seiner reinsten Form als Anode dienen.

Das Design dieser Batterien muss jedoch chemisch saniert werden.


Aluminium-Ionen-Batterien schaffen andere Probleme. Ihre Energiedichte von 40 Watt pro Kilogramm ist vergleichbar mit alten Blei-Säure-Batterien.

Sie sind zu klein für moderne Smartphones, Tablets und andere Geräte.

Forscher sind dennoch auf dem Fall, da Aluminium-Ionen-Batterien sehr hohen Ladeströmen und einer extrem großen Anzahl von Ladezyklen standhalten können.

Die volle Aufladung in einer Minute ist für ein Smartphone denkbar.

Aluminium ist auch billig, wie eine mögliche Graphit-Kathode.

Das heißt, es wird eine Weile dauern, bis diese Idee bereit ist, für die Branche hergestellt zu werden.

Lesen Sie mehr: Wie man eine Telefonbatterie richtig auflädt: Batteriepflege Tipps & Tricks


Lithium wird für eine Weile herumhalten

Die Quintessenz ist, dass es lange dauern wird, bis Lithium-Ionen-Batterien einer ernsthaften Konkurrenz gegenüberstehen.

Alle aktuellen Alternativen erfordern viel mehr Entwicklung. Diese Forschung ist auch sehr teuer, während mit Lithium bleibt einfach und billig.

Darüber hinaus geht es nicht darum, Lithium-Ionen aus dem Markt zu schieben, sondern eine bessere oder günstigere Option zu finden, die so flexibel und sicher wie die aktuelle Technologie ist.

Was diese Batterie aussehen wird, bleibt eine spannende Frage.

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