Rasante Ladezeiten dank neuem Samsung Akkus

Die Forschungsabteilung des südkoreanischen Technologiegiganten Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT) hat es geschafft, einen „Graphen-Ball“ erfolgreich zu synthetisieren. Laut den Forschern ist es mithilfe von Graphen-Bällen als Baumaterial für die Kathode und Anode möglich, wesentlich besser Akkus herzustellen. Die Kapazität soll um 45 Prozent höher sein und die Ladedauer wurde von 60 Minuten auf 12 Minuten gesenkt.

In der Praxis könnte dies vor allem bei Smartphones, Tablets und Notebooks die immer stromhungriger werden große Vorteile bringen. Dank der Schnellladetechnik wäre es möglich, ein Akku das vorher eine Stunde laden musste in nur 10 Minuten fast vollständig aufzuladen. Außerdem sind Akkus die Graphen-Bälle einsetzen widerstandsfähiger gegenüber hohen Temperaturen. Sie können Betriebstemperaturen von bis zu 60 Grad Celsius aushalten und eignen sich damit ideal für den Einsatz in Elektrofahrzeugen.

Details zu den Forschungsergebnissen hat das SAIT in dem renommierten Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht. Die Forscher erklären in ihrem Beitrag, wie sie geschafft haben unter Einsatz von Siliciumdioxid popcornförmige dreidimensionales Graphen herzustellen. Die so hergestellten Graphen-Bälle werden dann als Anode und Kathode in Lithium-Ionen-Akkus verwendet. Samsung hat die Neuentwicklung in den USA und Südkorea bereits per Patent geschützt.

Lithium-Ionen-Akkus werden seit den frühen 19iger Jahren in der Wirtschaft eingesetzt. Die Zahl der elektronischen Geräte in denen sie eingesetzt werden, nimmt seitdem stetig zu. Einige Experten sind jedoch der Meinung, dass Lithium-Ionen-Akkus bereits ihre Grenzen erreicht haben und keine große technologischen Fortschritte mehr möglich seien. Die Entwicklungen der vergangenen Jahre beschränken sich fast nur auf die Ladezeit, an der Kapazität und der Haltbarkeit gab es keine großen Änderungen mehr.

Aktuell gelten Lithium-Ionen-Akkus als ausgereift. Die verwendeten Materialien verzeihen Fehler jedoch kaum. Aus diesem Grund kam es im vergangenen Jahr zum Beispiel zu dem Vorfall der dazu geführt hat, dass Samsung sein Smartphone-Flaggschiff Galaxy Note 9 vollständig vom Markt zurücknehmen musste. Bei der Endkontrolle nicht als defekt festgestellte Akkus zweier Zulieferer führten zu stark überhitzen Smartphones, die in einigen Situationen sogar angefangen haben zu brennen und aufzuplatzen.

Der Werkstoff Graphen basiert auf Kohlenstoff. Er ist äußerst leitfähig und widerstandsfähig. Geplant sind neben der Verwendung in Lithium-Ionen-Akkus auch andere industrielle Einsatzzwecke. Samsung forscht beispielsweise noch an Transistoren die auf Graphen basieren. Außerdem zeigte die Samsung Forschungsabteilung bereits im Frühling 2017 ein OLED-Display das ebenfalls auf Graphen basiert.