Akkus für Handys und Notebooks könnten schon in wenigen Jahren deutlich sicherer werden. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung (ISC) haben einen neuartigen Lithium-Ionen-Akku entwickelt, der nicht ausläuft und nicht entflammbar ist. Lithium-Ionen-Akkus haben den Vorteil einer hohen Energiedichte und einer Spannung von bis zu vier Volt. Einen Nachteil gibt es allerdings bei den Aspekten der Sicherheit – die organischen Elektrolyte sind brennbar und können sich leicht entzünden, was bereits zu einigen Bränden und Rückrufaktionen (auch bei Apple) geführt hat. Für dieses Problem präsentieren die Forscher nun eine Lösung.

"Es ist uns gelungen, die brennbaren organischen Elektrolyte durch ein nicht brennbares, formstabiles Polymer zu ersetzen", erklärt Dr. Kai-Christian Möller, Gruppenleiter am ISC. "Dadurch verbessert sich die Sicherheit der Lithium-Ionen-Akkus erheblich. Zudem kann der Elektrolyt durch seine feste Substanz nicht auslaufen."

Das Polymer, das die Forscher verwendet haben, stammt aus der Stoffgruppe der Ormocere – eine Verbindung mit Silizium-Sauerstoffketten, die ein anorganisches Gerüst bilden, an dem organische Seitenketten hängen. Die große Herausforderung: Das Polymer muss die Lithiumionen gut leiten, die dem Handy und dem PDA den Strom liefern. "Üblicherweise sinkt die Leitfähigkeit eines Polymers, je fester es ist. Wir hatten jedoch viele Parameter, an denen wir drehen konnten – beispielsweise können wir Kupplungsstücke mit zwei, drei oder vier Armen verwenden. Mit den Ormoceren haben wir daher mehr Möglichkeiten als bei einer einzelnen Kunststoffsorte", so Möller weiter.

Bis zur Marktreife der neuen Technologie werden allerdings noch drei bis fünf Jahre vergehen. In dieser Zeit soll die Leitfähigkeit des Polymers verbessert werden, damit der Akku möglichst viel Strom in möglichst wenig Zeit abgeben bzw. aufnehmen kann. Dann sei es durchaus realistisch, dass er – gemeinsam mit einem Kondensator – selbst der Bleibatterie in Fahrzeugen Konkurrenz macht, prognostiziert das ISC.

Einen Prototyp des neuen Lithium-Ionen-Akkus zeigt das ISC auf der Hannover-Messe (21. bis 25. April) in Halle 13 am Stand E20.