Partner ist Rolls Royce 28.05.2014, 08:25 Uhr

Universität Manchester beginnt mit Entwicklung einer Graphenbatterie

Mit der Entwicklung einer Graphenbatterie hat jetzt die Universität Manchester begonnen. Mit im Boot sitzt als Industriepartner Triebwerkshersteller Rolls Royce. Der neue Akkutyp ist besonders bei Herstellern der Elektroautos heiß ersehnt: Sie erhoffen sich bei geringerem Gewicht deutlich mehr Kapazität für größere Reichweiten. 

Triebwerkshersteller Rolls Royce beteiligt sich als Industriepartner an der Entwicklung der Graphenbatterie. Diese könnte bei Herstellern der Elektroautos gleich mehrere Wünsche erfüllen: geringeres Gewicht, mehr Kapazität und höhere Zuverlässigkeit auch bei niedrigen Temperaturen. 

Triebwerkshersteller Rolls Royce beteiligt sich als Industriepartner an der Entwicklung der Graphenbatterie. Diese könnte bei Herstellern der Elektroautos gleich mehrere Wünsche erfüllen: geringeres Gewicht, mehr Kapazität und höhere Zuverlässigkeit auch bei niedrigen Temperaturen. 

Foto: Rolls Royce

Die elektrochemische Energiespeicherung auf Graphenbasis ist ein Projekt, dem sich die Universität Manchester verschrieben hat. Dabei geht es um leichte Batterien mit hoher Lebensdauer und Speicherkapazität. Am Forschungsprogramm sind mehr als 30 Industrieunternehmen beteiligt – ein Zeichen, dass die Umsetzung in reale Produkte bereits begonnen hat. Zu den Partnern zählen Triebwerkshersteller Rolls Royce und Morgan Advanced Materials, ein Großunternehmen, das sich mit der Werkstoffentwicklung beschäftigt.

Die Universität Manchester, die im Jahre 2004 Graphen entdeckte, verspricht sich vom Wundermaterial eine Revolution auf elektrotechnischer und chemischer Seite. Dabei spielt eine wesentliche Rolle, dass Graphen ausgesprochen gut leitet, extrem leichtgewichtig und ein flexibles Material mit einer großen Oberfläche ist. All das macht es zum perfekten Kandidaten für die Speicherung großer Energiemengen.

Forscher nehme chemisches Zusammenspiel unter die Lupe  

Professor Andrew Forsyth, der in Manchester die School of Electronics and Electrical Engineering leitet, betont, dass es zunächst besonders wichtig ist herauszufinden, wie Graphen auf andere chemische Bestandteile der Batterien reagiert. Dabei spielt eine Rolle, dass die Graphenbatterie nur teilweise aus Graphen besteht. Ein Kombinationstyp ist beispielsweise eine Lithiumbatterie, mit Graphen in den Elektroden.

Graphen ist die Bezeichnung für eine Modifikation des Kohlenstoffs: Jedes Kohlenstoffatom ist im Winkel von 120° von drei weiteren umgeben ist, so dass sich eine bienenwabenförmige Struktur ausbildet.

Graphen ist die Bezeichnung für eine Modifikation des Kohlenstoffs: Jedes Kohlenstoffatom ist im Winkel von 120° von drei weiteren umgeben ist, so dass sich eine bienenwabenförmige Struktur ausbildet.

Foto: Wikipedia/AlexanderAlUS

Um das chemische Zusammenwirken zu testen, ist die von Professor Robert Dryfe geleitete School of Chemistry der Universität Manchester in die Arbeiten integriert. Parallel dazu wird an Superkapazitatoren gearbeitet, die sich mit den Graphenbatterien verbinden lassen und die Leistung zusätzlich erhöhen sollen. Davon verspricht sich Professor Forsyth vor allem Vorteile für Elektroautos, deren Radius deutlich wächst und die zugleich davon profitieren, dass das Batteriegewicht stark sinkt.

Graphenbatterie muss Tests im Wetterlaboratorium standhalten  

Inzwischen haben schon Versuche mit derartigen Batterien unter allen Wetterbedingungen begonnen. Dies geschieht in einem speziellen Wetterlaboratorium. Viele Batteriearten leiden unter Kälte und bringen bei niedrigen Temperaturen keineswegs die volle Leistung. Das soll bei Batterien auf Graphenbasis anders werden.

Batterien auf Graphenbasis eignen sich nicht nur für Autos. Die Universität Manchester hat inzwischen auf dem Universitätsgelände eine große Speichereinheit auf Graphenbasis aufgebaut, die für den Einsatz bei Stromleitungsbetreibern vorgesehen ist und die derzeit getestet wird. Hauptaufgabe dieser großen Batterien ist es, Differenzen in Stromproduktion und Stromverbrauch schnell und sicher auszugleichen. 

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