Am wohlsten »fühlen« sich Lithium-Ionen-Zellen bei Temperaturen zwischen 15 und 25 Grad Celsius. Während die Probleme bei winterlicher Kälte schon ziemlich bekannt sind, rückt nun die Sommerhitze in den Fokus. Denn oberhalb von 25 Grad beginnt der Elektrolyt, sich zu zersetzen, die Deckschichten binden aktives Lithium und die nutzbare Kapazität sinkt unumkehrbar ab. Im Klartext heißt das: Der Alterungsprozess beschleunigt …

Forscher:innen der Fudan-Universität und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben eine fließfähige Zink-Batterie entwickelt, die eine zentrale Schwachstelle bisheriger Zink-Flussbatterien überwindet. Statt einer starren Zink-Elektrode nutzt das System eine zirkulierende Suspension aus Zink-Nanopartikeln, die kontinuierlich zwischen Tank und Zelle fließt. In Labortests lief eine symmetrische Testzelle 5.128 Stunden lang ununterbrochen, bei einer Coulomb-Effizienz von 99,94 Prozent. Langzeitspeicher gelten als eine …

Wasser ist Leben. Aber verseuchtes Wasser kann auch das Gegenteil sein – es bringt im Ernstfall Krankheit und Tod. Unterwegs oder in einer Notfallsituation ist oft nur Fluss- oder Seewasser vorhanden, manchmal auch nur eine Pfütze. Klassische Reinigungsmethoden haben ihre Fehler: Fürs Abkochen braucht man einen Brennstoff, Chlor-Tabletten schmecken eklig, Filter sind teuer und verstopfen schnell. Und wer hat schon …

Wohin mit dem vielen Atommüll? Allein in den USA lagern laut offizieller Angaben mehr als 100.000 Tonnen radioaktiver Abfall an über 50 verschiedenen Orten. In großen Mengen fällt bei der Kernspaltung unter anderem das Isotop Strontium-90 an, ein wirksamer Brennstoff, der förmlich auf seine Ausbeutung wartet. Unter Federführung der Morgan State University in Baltimore haben sich Forscher nun genauer mit …

Wearables, Miniaturroboter und andere vernetzte Sensoren brauchen leichte, flexible Stromquellen. Herkömmliche Batterien liefern zwar zuverlässig Energie, bringen aber zwei hartnäckige Probleme mit: giftige, entzündliche Elektrolyte und starre Bauformen, die sich schlecht an Haut oder bewegliche Geräte anpassen. Energy Harvester umgehen diese Nachteile, liefern jedoch meist zu wenig und zu unstete Leistung. Forscher:innen der North Carolina State University und der Rice …

Lithium-Ionen-Akkus verlieren über die Zeit an Kapazität – nicht weil ihre innere Struktur zerstört wird, sondern weil sich eine isolierende Schicht auf den Elektroden aufbaut. Forscher:innen der Cornell University haben nun ein Verfahren entwickelt, das genau diese Schicht gezielt entfernt und die Elektroden dabei intakt lässt. Das Ergebnis: Akkus mit bis zu 95 Prozent ihrer ursprünglichen Kapazität. Das Problem mit …

Pflanzen beherrschen es seit Jahrmillionen: Sonnenlicht in chemische Energie umwandeln, auch wenn die Sonne nur schwach scheint und Wolken das Licht filtern. Photovoltaikanlagen stoßen dagegen schnell an Grenzen, denn schwankende Lichtverhältnisse machen eine stabile Stromversorgung ohne aufwendige Puffersysteme schwierig. Forscher:innen der Osaka Metropolitan University haben jetzt ein System zur künstlichen Photosynthese entwickelt, das dieses Problem auf ungewöhnlichem Weg löst. Solarkraftstoff …

Wässrige Zinkbatterien gelten seit Jahren als vielversprechende Alternative zur Lithium-Ionen-Technologie: Sie nutzen wasserbasierte Elektrolyte, sind schwer entflammbar, kostengünstiger herzustellen und weniger umweltschädlich. Doch ein hartnäckiges Problem bremst ihre Marktreife. Beim wiederholten Laden und Entladen bilden sich an der Zinkanode ungleichmäßige Kristallstrukturen, sogenannte Dendrite, und Nebenreaktionen mit dem Wasser zersetzen die Elektrode. Eine Forschungsgruppe der Sungkyunkwan University (SKKU) in Südkorea hat …

Feststoffbatterien gelten seit Jahren als der nächste große Sprung in der Elektromobilität. Doch während vollständig feststoffbasierte Zellen weiterhin auf ihren Serieneinsatz warten, drängt eine Zwischenlösung auf den Markt: die Semi-Feststoffbatterie. In China sind die ersten Fahrzeuge damit bereits im Verkauf. Zwei Welten in einer Zelle Herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien nutzen flüssige Elektrolyte, um Ionen zwischen den Elektroden zu transportieren. Diese Flüssigkeiten sind …

Forscher:innen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben eine Lithium-Metall-Festkörperbatterie entwickelt, die gleichzeitig zwei Kernprobleme der Batterietechnologie löst: extrem schnelles Laden und hohe Energiedichte. Die Ergebnisse, die am 21. Mai im Journal of the American Chemical Society erschienen sind, stammen aus dem Institut für Metallforschung in Shenyang und könnten die Entwicklung praxistauglicher Elektrofahrzeugbatterien der nächsten Generation entscheidend voranbringen. Der Knackpunkt: Polymer …