Von den Batterien, die unsere Geräte mit Strom versorgen, erwarten wir nur wenige Dinge. Es wäre großartig, wenn sie mit einer Ladung eine angemessene Zeit durchhalten würden, dass sie nicht die Größe eines kleinen Hundes hätten und vorzugsweise nicht explodieren würden, wenn im Inneren etwas schief geht. Nun, Doktoranden der Universität von Michigan Möglicherweise ist ein Unternehmen auf die Idee gekommen, all diese Elemente zu integrieren, mit dem zusätzlichen Vorteil einer gewissen Flexibilität, indem es eine Batterie aus Kevlar hergestellt hat.
Nicholas Kotov, Professor an der University of Michigan, und Siu On Tung, ein Doktorand, beschlossen, Kevlar-Nanofasern als Barriere zwischen den Elektroden einer Lithium-Ionen-Batterie zu verwenden. Die Verwendung von Kevlar könnte es den Herstellern ermöglichen, mehr Elektroden in kleinere Gehäuse zu packen und so die Leistung zu erhöhen und gleichzeitig die Dicke zu verringern. Das Material ist außerdem für seine gute Isolierfähigkeit bekannt, die verhindern könnte, dass Batterien zu heiß werden.
Klingt gut, aber was ist mit diesen seltenen, aber besorgniserregenden Explosionen? Batterien explodieren, weil im Laufe der Zeit kleine Leitungen zwischen den Elektroden entstehen, was zu einem Kurzschluss führt. Hier isolieren die dünnen Schichten aus Kevlar-Nanofasern die Elektroden und ermöglichen es dem Strom der Lithiumionen, sich auf ganz bestimmten Wegen zu bewegen. Dadurch wird verhindert, dass sich farnartige Muster, sogenannte Dendriten, bilden, die schließlich zu einem Kurzschluss und einer Explosion der Batterie führen könnten. Die Kevlar-Barriere hält die Ionen auf dem richtigen Weg und verhindert diese Katastrophe dank unglaublich kleiner Poren, die nicht einmal den dünnsten Dendriten durchlassen.
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Während sich die Kevlar-Batterien der Universität noch im Versuchsstadium befinden, haben bereits dreißig Unternehmen den Einsatz dieser Technik beantragt, sodass wir möglicherweise bereits 2016 Kevlar-Batterien haben werden. Es wird schwierig sein, Nein zu dünneren, leistungsstärkeren und sichereren Batterien zu sagen.
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