Forscher entwickeln wiederaufladbare Lithiumbatterie

Lithiumbatterien machen das Leben deutlich komfortabler, haben aber eine relativ kurze Lebensdauer. Daher sind viele Menschen gezwungen, neue Geräte zu kaufen, wenn die Batterien leer sind. Warum also für ein altes Gerät einen neuen Akku kaufen, wenn man für etwas mehr Geld auf ein neues Gerät umsteigen kann? Um dieses Problem zu lösen, entwickeln Forscher umweltfreundlichere wiederaufladbare Lithiumbatterien.

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Das ursprüngliche Ziel war die Entwicklung langlebigerer Batterien

Forscher hatten nicht das Ziel, Lithiumbatterien wieder aufzuladen. Das war ein erfreulicher Nebeneffekt der ursprünglichen Forschung – die Lebensdauer von Batterien zu verlängern. Natürlich hätte jeder gern eine Batterie, die länger hält als seine Geräte. Aber noch besser wäre es, wenn sie wieder aufgeladen werden könnte und länger hält. Vor einigen Jahren entwickelten Forscher ein Copolymer, das die Lebensdauer von Batterien verlängern könnte.

Alles begann mit der Untersuchung, wie und warum Lithiumbatterien mit der Zeit altern. Da die Elektroden nach vielen Ladezyklen fragmentieren, wird das Lithium in der Batterie gebunden, was die Kapazität der Batterie verringert. Mit der Zeit zersetzen sich die Komponenten so weit, dass sie in der aktuellen Batterie nicht mehr verwendet werden können.

Hier kommt das Batterierecycling ins Spiel. Viele Komponenten können in neuen Batterien wiederverwendet werden, was die Gesamtkosten senkt.

Forscher beginnen, nach Materialien zu suchen, die mehr Lithium speichern können. Allerdings erfordern die derzeitigen Herstellungsverfahren, dass das Material Lithium enthält, bevor die Batterie hergestellt werden kann.

Ziel ist es, Möglichkeiten für den Einsatz unterschiedlicher Elektrodenmaterialien zu finden, die nach der Batterieherstellung mit Lithium geladen werden können. Diese Elektroden können Lithium vor der Herstellung nicht richtig speichern, sondern erst danach.

Perfekte Lithiumchemie

Schließlich entdeckten die Forscher die perfekte Chemikalie, die alle Kriterien für eine stabile Batterie erfüllte – LiSO₂CF₃. Sie stellten eine Batterie her, die kein Lithium enthielt, und füllten sie anschließend mit einer LiSO₂CF₃-Lösung. Nach dem Entfernen der Ausgasungen konnten sie die Batterie versiegeln und unverändert verwenden.

Der nächste logische Schritt: Man untersuchte, was passiert, wenn man bestehende Batteriechemie verwendet. Sie verwendeten eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie, die 15 % ihrer Kapazität verloren hatte. Das Ergebnis war erstaunlich: Eine wiederaufladbare Lithiumbatterie, die 99 % ihrer Kapazität zurückerhielt.

Weitere Tests zeigten, dass die Batterie nach über 12.000 Ladezyklen noch eine Kapazität von 96 % aufwies, obwohl die Forscher die Batterie regelmäßig neu aufladen mussten.

Offensichtlich handelt es sich hierbei nur um frühe Forschungen zu wiederaufladbaren Lithiumbatterien. Und sie konzentrieren sich hauptsächlich auf größere stationäre Batterien. Doch dies könnte die Zukunft der Lithiumbatterieherstellung verändern und die Verlängerung der Batterielebensdauer deutlich erleichtern.

Welche Vorteile bietet dies im Vergleich zu größeren Industriebatterien? Anstatt eine neue Batterie für Ihr Elektrofahrzeug zu kaufen, könnten Sie diese einfach aufladen und so Hunderte oder sogar Tausende von Dollar sparen.

Darüber hinaus können viele Geräte, die auf Lithiumbatterien angewiesen sind, viel länger halten, insbesondere Geräte, bei denen die Batterie nicht entfernt und ersetzt werden kann.

Aber das liegt alles noch in der Zukunft. Im Moment brauchen Sie nur ein paar Optimierungstipps, um die Lebensdauer Ihres Geräts zu verlängern. Probieren Sie diese Methoden aus, damit Ihr iPhone-Akku jahrelang hält . Android-Nutzer erfahren, warum schon das Laden auf 80 % den Akku schont. Sie können sogar den Akku Ihres Windows-Laptops optimieren .