Großes Potenzial : Der kleinste Akku der Welt
Pulickel Ajayan und sein Team von der Rice University in Houston präsentierten erste Prototypen in der Fachzeitschrift "Nano Letters". Das Problem der Akkus ist ihre beschränkte Ladekapazität. Zwar könnten sie mit sogenannten Superkondensatoren kombiniert werden, womit sich die Ladezeit auf wenige Minuten reduzieren lässt, doch an die großen Lithium Akkus wie z. B. im Laptop reichen sie nicht heran. Die Mini-Batterie enthält allerdings bereits alle wichtigen Komponenten eines Lithium-Akkus: Den Forschern gelang es, Anode, Kathode und obligatorische Trennschichten in einen einzelnen Nanodraht, der nur einen Durchmesser von 150 Millionstel Millimeter aufweist, zu verpacken. Der Nanodraht besteht aus den Metallen Nickel und Zinn und wurde in Plexiglas eingehüllt. Die Substanz Lithiumphosphorfluorid diente als leitfähiger Elektrolyt. In den Tests konnte man den Lithium-Akku mehrfach mit elektrischem Strom laden und entladen.
Einzeln sind diese Stromspeicher nur für den Betrieb ebenso winziger Geräte geeignet. Um eine höhere Ladekapazität zu erreichen, ordnete Ajayan deshalb tausende Nano-Akkus senkrecht nebeneinander an. Dazwischen brachte er zwei leitende Platten aus Kupfer und Aluminium an. Diesem Akku-Turm fügte er noch den Kunststoff Polyanilin hinzu. Dadurch konnte er die Akkus mit einem viel schneller aufladbaren Superkondensator versehen.
Diese Akkus bieten ein großes Potenzial für die Zukunft. Hohe Akkulaufzeiten und Ladezeiten von nur wenigen Minuten könnten somit in nicht allzu ferner Zukunft Wirklichkeit werden. Bis dahin sind allerdings noch viele Optimierungen notwendig. Auch damit der neuen Mini-Batterie nicht das gleiche Schicksal ereilt wie einer ähnlichen Entwicklung vor wenigen Jahren. Damals wollten Forscher Nanoröhrchen-Batterien aus Kohlenstoff und Papier auf den Markt bringen. Die Herstellungskosten sind jedoch bis heute zu hoch.