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"Aluminium-Celmet" soll die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien erhöhen

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Japanische Forscher haben nach Angaben des Herstellers Sumitomo Electric Industries ein neues Material entwickelt, das die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien verdreifachen könnte. Das so genannte "Aluminium-Celmet" könne die Aluminium-Folie ersetzen, die in einer Lithium-Ionen-Zelle normalerweise als Ableiter der positiven Elektrode dient. Seinen Vorteil verdanke das Material der zu etwa 98 Prozent porösen, schaumartigen Struktur.

Aluminium-Celmet in 40-facher Vergrößerung

(Bild: Sumitomo Electric Industries, Ltd.)

Vorteile des Materials seien das geringe Gewicht sowie eine hohe Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Letzteres ist eine Voraussetzung für die Anwendung in Lithium-Ionen-Batterien. In üblichen Li-Ion-Batterien dient eine Kupferfolie als Ableiter der Anode und eine Aluminiumfolie als Ableiter der Kathode. Wenn man Letztere durch Aluminium-Celmet ersetze, könne man "den Anteil positiv wirksamen Materials" deutlich erhöhen. Berechnungen des Unternehmens hätten ergeben, dass bei einer Automobilanwendung die Energiedichte Batterie um Faktor 1,5 bis 3 größer ausfallen könnte. So könnte man bei gleichem Volumen die Reichweite erhöhen oder Batterien kleiner auslegen.

Aluminium-Celmet ist eine Weiterentwicklung von "Celmet", einer Nickel-Chrom-Legierung, die ebenfalls hochporös ist und bereits in NiCd- und NIMh-Akkus eingesetzt wede. Das Produktionsverfahren ist bei beiden Metallschäumen ähnlich: Grundlage ist ein Kunststoffschaum, auf den zunächst das metallische Material aufgebracht wird. Durch Erhitzen wird der Kunststoff entfernt, übrig bleibt das Celmet, das seinen Namen vermutlich den Begriffen "cell" und "metal" verdankt. (ggo)