Hochleistungsakkus: Weiter kommen mit Silicium

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Um den Anforderungen der heutigen Gesellschaft an Akkus gerecht zu werden, sind neue Materialien und darauf abgestimmte Elektrolytsysteme notwendig. Dabei sollen die Akkus hohe Kapazität, Energiedichte und Reichweite ermöglichen. Gleichzeitig müssen sie schnell zu laden sein, um für die E-Mobilität attraktiv zu sein.

Typische Akkus

Die Materialien heutiger typischer Akkus machen sie zwar schnell aufladbar; dies geht aber meistens zu Lasten der Reichweite. Wiederholtes Schnellladen kann mechanische Spannungen hervorrufen, die mit der Zeit das Material zerstören. Dabei nimmt die Kapazität drastisch ab und der Kontakt zum Ableiter geht verloren. Um alle Anforderungen zu erfüllen, dürfen die Materialien für Akkus nicht einzeln betrachtet, sondern sie müssen im Gesamtsystem gemeinsam diskutiert werden.

Herkömmliche Akkus bestehen aus Graphitanoden und nickel-, kobalt- oder manganbasierten Kathoden. Diese Materialien liegen als Pulver und Pasten vor, die mit leitfähigen Zusätzen versetzt und auf den Stromableiter aufgebracht werden. Kommerzielle Binder wie Polyvinyldifluorid oder Zellulose gewährleisten den mechanischen und elektrischen Kontakt zum

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