In einer großen Anzahl mobiler Technikgeräte stecken heutzutage aufladbare Batterien. Dabei spielt es bei vielen keine Rolle, ob es Handy-Akkus sind oder jene in Elektroautos – die Technologie ist in der Regel dieselbe. Doch genau diese kann unter Umständen sehr gefährlich werden für Nutzerinnen und Nutzer. Eine neue Erfindung adressiert genau dieses Problem.
Selbstlöschende Handy-Akkus entwickelt
Moderne Handy-Akkus oder Elektroautobatterien basieren allesamt auf Lithium-Ionen-Technologie. Diese sorgt zwar für starke Leistungen wie noch nie zuvor, ist aber in mehrfacher Hinsicht problematisch. Nicht nur ist ihre Herstellung schädlich für Mensch und Umwelt. Bei Akkus dieser Art herrscht auch Explosionsgefahr, weshalb man sie richtig aufladen muss.
Mit Pech explodiert das eigene iPhone in der Hosentasche. Und wie zum Beispiel New Atlas schreibt, kam es 2022 allein in New York City zu mehr als 200 Unfällen mit Batterien, die in Flammen aufgingen. Um das Problem zu adressieren, haben nun Fachleute der Clemson University und der Hunan University eine neue Entwicklung vorgestellt: das selbstlöschende Handy-Akku.
Die New Yorker Feuerwehr hat übrigens folgendes Video veröffentlicht, das zeigt, wie überraschend und schwerwiegend Batterie-Explosionen ausfallen können:
Neue Komponenten machen Handy-Akkus weniger brennbar
Für gewöhnlich enthalten moderne Lithium-Ionen-Batterien eine Elektrolytflüssigkeit, die hoch entflammbar ist. Doch diese haben die Expertinnen und Experten mit dem Material ausgetauscht, das man normalerweise in Feuerlöschern vorfindet. Konkret nutzte man eine modifizierte Version der 3M Novec 7300 High-Tech Flüssigkeit, einem effektiven Wärmeleit- und Lösungsmittel.
Elektrolyte sind besonders wichtig in Lithium-Ionen-Akkus und erlauben es Lithium-Ionen mit einer elektrischen Ladung, sich über einen Separator hinweg zwischen positiven und negativen Anschlüssen der Batterie zu bewegen. Bei der neuen Entwicklung setzt man einfach die kommerziell verfügbare und nicht brennbare Flüssigkeit als Elektrolyt ein. Dadurch, wie The Conversation eine an der Studie beteiligte Person zitiert, habe man jetzt eine Batterie, die sich quasi selbst löschen kann.
Nicht nur selbstlöschend, sondern auch länger haltbar
In Experimenten hat die selbstlöschende Elektrolytflüssigkeit sowohl in Lithium- als auch in Kalium-Ionen-Batterien gute Resultate gebracht. Selbst wenn man die Akkus mit einem Nagel durchbohrte, was sonst für Flammen sorgen kann, fingen sie kein Feuer.
Aber nicht nur das: Zusätzlich war die neue Lösung effektiver als herkömmliche Handy-Akkus unter extremen Temperaturen zwischen -75 Grad Celsius bis zu 80 Grad Celsius. Und in einigen Fällen sorgte sie sogar dafür, dass die volle Kapazität über eine deutlich größere Anzahl an Ladezyklen erhalten blieb.
Das Beste kommt zum Schluss: Die neue Entwicklung soll dem Forschungsteam zufolge sehr einfach in eine Massenproduktion zu integrieren sein, da die neue Flüssigkeit ähnliche Eigenschaften aufweist wie die derzeit gängige. Hersteller müssten also dafür nicht einmal ihre Einrichtungen und Fabriken umstellen.
Quellen: „Safe electrolyte for long-cycling alkali-ion batteries“ (Nature Sustainability 2024), The Conversation, New Atlas, 3M
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