Das Schlagwort  „Graphen” geistert schon länger als revolutionärer Heilbringer für die knapp bemessene Akkulaufzeit aktueller Gadgets umher. Das US-Startup SiNode Systems hat sich nicht nur die Erforschung, sondern die effektive Nutzung von Graphen als Grundlage für Super-Akkus auf die Fahnen geschrieben. Wenn alles klappt und genug Geldgeber gefunden werden, könnten unsere Smartphones-Akkus schon bald zehnmal mehr Kapazität bieten und zehnmal schneller geladen werden.
SiNode setzt anstatt auf althergebrachtes Graphit auf eine Kombination aus Silizium-Nanopartikel und die poröse Kohlenstoffverbindung Graphene. Bild: SiNode Systems
Aktuelle Smartphones sehen gut aus, sind schneller denn je und liefern gestochen scharfe Bilder auf das Display. Und doch jammern viele User über ein gravierendes Problem: die knapp bemessene Akkulaufzeit. Denn auch bei überdimensionierten Akkus – jenseits der 2000 mAh – sind am Ende eines Tages der Weg zum Ladekabel und der darauf folgende, langwierige Ladeprozess unausweichlich.
SiNode Systems will aktuell eingesetzte Lithium-Ionen-Akkus verbessern, indem Kathode und Anode des Akkus aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden. Anstatt beide wie bisher aus Graphite zu fertigen, wird die Anode (also der negative Pol) aus einer Mischung aus Silizium-Nanopartikeln und  Graphen hergestellt. Bei Graphen handelt es sich um eine speziell modifizierte Kohlenstoffverbindung, zu der es in den letzten Jahren stetig neue wissenschaftliche Erkenntnisse gab und von der sich Wissenschaftler und Unternehmen einiges erwarten. So soll Graphen unter anderem schon bald in Superkondensatoren, Wasserfiltern, Solarzellen mit besonders hohem Wirkungsgrad oder eben in Akkus eingesetzt werden.
Die SiNode-Akkus sollen sich nicht nur zehnmal schneller laden lassen, sondern bieten auch rund zehnmal mehr Kapazität in mAh/g als aktuelle Li-Ionen-Akkus. Dadurch könnten sehr schnell ladende und sehr kompakte Akkus möglich werden. Bild: SiNode Systems
Beim Verfahren, das Sinode Systems bei seinen Akkus verwendet, wirkt die einlagige Kohlenstoffschicht des Graphen quasi als Stütze für das Silizium und lässt beim Ladevorgang aufgrund seiner porösen Struktur einen besonders schnellen Elektronenfluss zwischen Kathode und Anode zu.
Inwiefern sich die allgemeine Akkulaufzeit durch diese Technik erhöht, ist noch nicht ausreichend erforscht. Fest steht aber, dass sich etwa zehn mal mehr mAh/g in der Technik von SiNode als in herkömmlichen Graphite-Akkus speichern lässt. Durch den schnelleren Elektronenfluss sollen sich diese Akkus zudem etwa zehn mal schneller aufladen lassen als es bei aktuellen Lithium-Ionen-Akkus der Fall ist. SiNode Systems sucht derzeit noch nach Investoren, um ihre Forschungen zur Marktreife bringen zu können.
Quellen: SiNode Systems, Wikipedia (via derStandard.at/web)
