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Aluminiumbatterien sind besser als Lithium-Ionen

12.10.2019

Physiker sagen, dass Batterien auf Basis von Aluminium-Ionen viel effizienter und umweltfreundlicher sind als die heute gängigen Lithium-Batterien.

Der Fortschritt ist nicht aufzuhalten, und heute sind wir alle auf Batterien angewiesen, ob wir wollen oder nicht. Alles, von Smartphones bis hin zu Autos, benötigt eine Batterie, um zu funktionieren. Moderne Lithium-Ionen-Batterien haben jedoch eine Reihe von offensichtlichen Nachteilen. Eine neue Studie hat gezeigt, dass der aufgewertete Typ der Aluminiumbatterie dem aktuellen Standard weit überlegen ist.

Der Hauptvorteil von Aluminiumbatterien sind die relativ niedrigen Produktionskosten und die Verwendung von Materialien, die auf unserem Planeten reichlich vorhanden und leicht verfügbar sind. Dies bedeutet, dass eine Person nicht ganze Ökosysteme zerstören und riesige Ressourcen aufwenden muss, um Materialien für ihre Herstellung zu erhalten. Zunächst einmal eignet sich dieses Konzept für große Energiesysteme – zum Beispiel für Gebiete, in denen Energie aus erneuerbaren Quellen gewonnen werden kann und irgendwo gespeichert werden muss.

Hersteller klassischer Lithium-Ionen-Batterien stehen neben der Lithiumknappheit auch vor dem Problem, das für Menschen potenziell gefährliche Metall Kobalt zu verwenden. Wenn es den Industriellen gelingt, auf Aluminium umzusteigen, werden wir merklich unabhängiger von fossilen Brennstoffen und der Prozess der Herstellung und des Recyclings von Batterien wird merklich vereinfacht.

Der Physiker Patrick Johansson von der Chalmers University of Technology in Schweden stellte außerdem fest, dass der neue Batterietyp auch die doppelte Energiekapazität der bereits auf dem Markt befindlichen Typen von Aluminiumbatterien hat. Das Konzept selbst ist nicht innovativ, aber wenn früher Graphit als Kathode verwendet wurde, wurde es jetzt durch Anthrachinon ersetzt.

Diese Erfindung bietet Raum für Verbesserungen. Dies gilt insbesondere für den Elektrolyten – eine chemische Mischung, die die Bewegung von Ionen zwischen Kathode und Anode anregt. Aluminium sei prinzipiell ein besserer Ladungsträger als Lithium, sagt Johanson, weil es mehrwertig sei und „jedes Ion ein paar Elektronen kompensiert“.

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Das finnische Unternehmen Nokia wird in das Startup Pelican Imaging investieren, um gemeinsam plenoptische Kameras für mobile Geräte zu entwickeln. Jetzt sagt Chris Pickett, CEO von Pelican Imaging, dass die Kamera nächstes Jahr Teil von mindestens einem neuen Smartphone sein könnte.

Ihm zufolge werden plenoptische Kameras für Smartphones 16 unabhängige Sensoren verwenden, die sich auf dem Modul in Form eines 4x4-Rasters befinden, während in Mobilgeräten traditionell ein Modul mit einem Sensor installiert ist. Jeder von ihnen erkennt nur eine Farbe, was die Bildqualität verbessert und Rauschen beseitigt. Darüber hinaus wird der Abstand zwischen den Subsensoren verwendet, um die Tiefe und Position von Objekten relativ zueinander zu bestimmen.

Dank spezieller Software erhält der Nutzer am Ende eine JPEG-Datei mit weniger Rauschen im Bild und der Möglichkeit, den Fokus zu ändern, deren Volumen etwa 20 % größer als gewöhnlich sein wird.

„Unsere Technologien mit Nokia schließen sich nicht gegenseitig aus. Wir können Elemente ihrer Arbeit nehmen und unsere Arbeit verbessern. Als Ergebnis wird dies zu einigen ziemlich interessanten Fähigkeiten führen, die heute tatsächlich zu funktionieren beginnen“, fügte der technische Pelican hinzu Imaging Director Kartik Venkataraman.

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