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Technik: Akku mit eingebautem Feueralarm

Forscher der Stanford University (USA) haben einen Lithiumionenakku entwickelt, der ein Warnsignal von sich gibt, falls er zu überhitzen und in Brand zu geraten droht. Damit sollen die wiederaufladbaren Speicher von Mobiltelefonen, Laptops, Elektroautos und Flugzeugen sicherer werden, ohne an Leistung einzubüßen.

Lithiumionenakkus sind wiederholt durch ihre Neigung aufgefallen, in Brand zu geraten oder gar zu explodieren. Eine Ursache dafür sind so genannte Dendriten, die innerhalb des Akkus an der Anode entstehen. Das geschieht, wenn Lithiumionen bei wiederholtem Auf- und Entladen ungleichmäßig an der Anode abgeschieden werden und langsam wachsende Fortsätze auf der Elektrode bilden. Erreicht ein solcher Dendrit die Kathode, tritt ein Kurzschluss mit starker Wärmeentwicklung ein.

Um entstehende Dendriten früh zu erkennen, haben der Materialwissenschaftler Yi Cui und seine Kollegen nun Lithiumionenakkus mit einer Zusatzfunktion ausgestattet. Anode und Kathode sind durch Schichten porösen Kunststoffs getrennt, in denen sich die Ionen bewegen. Zwischen diesen Schichten platzierten die Wissenschaftler eine nanometerdünne Kupferlage. Durchdringt ein Lithiumdendrit den Kunststoff, berührt er irgendwann das Kupfer und schließt damit einen Stromkreis, was ein Signal erzeugt. Dieses teilt dem Nutzer mit, dass die Gefahr eines Kurzschlusses besteht, und gibt ihm genügend Zeit, den Akku auszutauschen.

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