"Frittiertes" Graphen für bessere Akkus nutzbar "Frittiertes" Graphen für bessere Akkus nutzbar - Computerwelt

Computerwelt: Aktuelle IT-News Österreich


20.01.2015 pte

"Frittiertes" Graphen für bessere Akkus nutzbar

Um Graphen besser für Stromspeicher wie Akkus nutzbar zu machen, setzen südkoreanische Forscher darauf, das Kohlenstoffmaterial quasi zu "frittieren".

"Frittiertes" Graphen für bessere Akkus

"Frittiertes" Graphen für bessere Akkus

© androm31 - pixelio.de

Graphen hat sehr gute Materialeigenschaften und ist daher interessant für Elektroden. Doch dafür muss das zunächst zweidimensionale Kohlenstoffmaterial in eine dreidimensionale Struktur gebracht werden. Ein Ansatz dafür sind Mikrokugeln, die bislang meist Hohlkugeln oder zerknülltem Papier ähneln. Das Team um Sang-Hoon Park, Materialwissenschaftler an der Yonsei University, hat nun winzige Pompons geschaffen. Das bietet Park zufolge den Vorteil, dass die freie Oberfläche relativ groß ist und zugleich Kanäle für die Ladungsübertragung entstehen. Der Trick: Die Forscher spritzen gelöstes Graphen in eine Art Fritteuse.

Zum Einsatz kommt eine wässrige Graphenoxidlösung, die per Ultraschalldüse in Mikrotropfen zerstäubt und in ein 160 Grad heißes Gemisch aus organischem Lösungsmittel und Ascorbinsäure eingespritzt wird. Das Graphenoxid wird darin wieder zu Graphen, das Wasser verdampft schlagartig. "Wir denken, dass dieses schnelle Verdampfen dazu führt, dass sich die Graphen-Nanoschichten radial nach außen anordnen", so Park. Genau diese Pompon-ähnliche Selbstanordnung macht die resultierenden, rund fünf Mikrometer großen Kügelchen so interessant.

Die reinen Graphen-Mikrokugeln sind für Superkondensatoren geeignet, da sie eine höhere Kapazität als herkömmliches Graphen ermöglichen. Enthält die ursprüngliche Mischung auch Silizium, ist das Resultat wiederum interessant für Lithium-Ionen-Akkus. Denn dort gilt Silizium als vielversprechendes Anodenmaterial, um mehr Strom zu speichern. Allerdings schwillt Silizium beim Aufladen stark an und kontrahiert beim Entladen entsprechend, was ein großes Problem für die Haltbarkeit ist. Ist das Halbleitermaterial in einen Graphen-Pompon eingebettet, federt dieser die Volumensänderung ab.

Wirklich spannend ist an der Entwicklung aber gar nicht die erreichbare Kapazität. Denn die der Pompon-Elektroden ist vergleichbar mit anderen 3D-Materialien aus Graphen, so Shu-Hong Yu, Nanowissenschaftler an der University of Science & Technology of China, gegenüber "Chemical & Engineering News". Einen wirklichen Vorteil des Graphen-Frittierens ortet er darin, dass das Verfahren im Vergleich zu anderen Fertigungsmethoden "direkt, einfach, und viel leichter für industriellen Anwendungen hochskalierbar" sei – und die Fertigungsmethode somit relativ gut auf kommerziellem Maßstab funktionieren sollte. Ein zweiter Vorteil ist, dass die Fertigung von Nanokompositen mit funktionellen Nanopartikeln leicht ist, wie das Beispiel Silizium zeigt. (pte)

Diesen Artikel

Bewertung:

Übermittlung Ihrer Stimme...
Noch nicht bewertet. Seien Sie der Erste, der diesen Artikel bewertet!
Klicken Sie auf den Bewertungsbalken, um diesen Artikel zu bewerten.
  Sponsored Links:

IT-News täglich per Newsletter

E-Mail:
Weitere CW-Newsletter

CW Premium Zugang

Whitepaper und Printausgabe lesen.  

kostenlos registrieren

Aktuelle Praxisreports

(c) FotoliaHunderte Berichte über IKT Projekte aus Österreich. Suchen Sie nach Unternehmen oder Lösungen.

Zum Thema

  • T-Systems Austria GesmbH

    T-Systems Austria GesmbH WLAN-Systeme, VPN, Voice Mail Dienste, Videokonferenz-Systeme, Unified Messaging Dienste, Netzwerk-Systeme (LAN, MAN, WAN), Netzwerk-Management,... mehr
  • Matrix42 AG

    Matrix42 AG Mobile Lösungen und Applikationen, Zugangs- und Zutrittskontrolle, Security Audits, Übernahme von Softwareprojekten, Programmierung, IT-Asset- und Lizenzmanagement, IKT-Consulting,... mehr
  • HATAHET productivity solutions GmbH

    HATAHET productivity solutions GmbH Individual-Softwareentwicklung, Migrations-Management, Programmierung, System- und Netzwerk-Tuning, Systemintegration und Systemmanagement, Übernahme von Softwareprojekten, User Helpdesk-Systeme und Hotlines,... mehr
  • ITSDONE GRUPPE

    ITSDONE GRUPPE Office Software, Kaufmännische Software (ERP), Datenbanken, Server-Betriebssysteme, Programmiersprachen, Betriebssysteme für PCs, Netzwerk- und Systemüberwachung,... mehr

Hosted by:    Security Monitoring by: