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Lithium-Ionen-Akkus Dreifache Kapazität mit porösem Alu

| Redakteur: Bernd Otterbach

Forscher von Sumitomo Electric Industries haben ein neues Material mit der Bezeichnung Aluminium-Celmet entwickelt, mit der sich die Kapazität von Lithium-Ionen-Akkus um 50 bis 200 Prozent erhöhen lassen soll.

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In herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus wird als Anodenmaterial Aluminiumfolie eingesetzt, die Kathode besteht aus Kupferfolie. Ersetzt man die Aluminiumfolie durch Aluminium-Celmet, ließe sich Berechnungen der Entwickler bei Sumitomo zufolge die Kapazität von Autobatterien um den Faktor 1,5 bis 3 erhöhen. Bei gleicher Akkukapazität würde das Volumen der Batterie um ein bis zwei Drittel kleiner werden.

Einfache Verarbeitung

Aluminium-Celmet hat eine extrem hohe Porösität von 98 Prozent und ist eine Weiterentwicklung des herkömmlichen Celmet aus Nickel oder einer Nickelchromlegierung. Bei der Fertigung wird Kunstoffschaum elektrisch leitend beschichtet, vernickelt und der Kunststoff schließlich mithilfe einer Wärmebehandlung entfernt. Celmet ist wesentlich poröser als andere poröse Metalle, Metallvlies oder Metallschaum und hat eine dreidimensionale netzartige Struktur aus offenen und miteinander verbundenen runden Poren. Zudem lässt sich das poröse Metall einfach durch Schneiden oder Stanzen in verschiedenste Formen bringen. Damit eignet sich Celmet vor allem als Füll-, Speicher- und Leiterwerkstoff. So wird Celmet neuerdings u.a. als Anodenmaterial in Nickel-Wasserstoff-Akkus von Hybridfahrzeugen eingesetzt.

Aluminium-Celmet ist leicht und sehr leitfähig

Aluminium-Celmet kann mit ähnlichen Fertigungsprozessen hergestellt werden wie Celmet auf Nickelbasis, ist jedoch wesentlich leichter und leitfähiger und zudem extrem korrosionsbeständig. Es eignet sich damit bestens für den Einsatz in Lithium-Ionen- und anderen Sekundärbatterien mit hohen Lade- und Entladeströmen und kann als Elektrodenmaterial in Kondensatoren verwendet werden. Sumitomo Electric Industries hat bereits eine Fertigungslinie für Aluminium-Celmet in Betrieb genommen.

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