23.05.13

Superkondensator: Wann kommt der Akku, der sich in 20 bis 30 Sekunden aufladen lässt?

Eesha Khare, links, erfand einen Superkondensator, der Smartphone-Akkus ersetzen soll. Bilder: Intel, KPIX5

Eine Schlagzeile zum Träumen: "18-jährige Schülerin erfindet Akku, der sich in 20 bis 30 Sekunden aufladen lässt". Dafür wurde Eesha Khare auf der International Science and Engineering Fair (ISEF) von Intel mit einem der Hauptpreise ausgezeichnet. Die Details allerdings klingen bei genauerer Betrachtung weniger paradiesisch: Zur Zeit kann der Akku gerade mal eine LED zum Leuchten bringen und so schnell ist mit ihm nicht zu rechnen.

Eesha Khare, links, erfand einen Superkondensator, der Smartphone-Akkus ersetzen soll. Bilder: Intel, KPIX5 Eesha Khare, links, erfand einen Superkondensator, der Smartphone-Akkus ersetzen soll. Bilder: Intel, KPIX5

Das Problem ist hinlänglich bekannt: Gängige Smartphone-Akkus halten oft nicht mal einen Tag durch und benötigen dann mehrere Stunden, bis sie wieder aufgeladen sind. Das ist eins der Hauptprobleme der eigentlich beliebten Technik. Klar freuen wir uns da über jede Innovation, die Abhilfe verspricht.

Zum Jubeln ist es in diesem Fall aber zu früh: ob Eesha Khare hier einen echten Durchbruch erzielt hat, muss sich nämlich erst noch zeigen. Und wenn es funktioniert, wird es noch einige Jahre dauern, bis sich unsere Smartphones in Sekundenschnelle wieder aufladen lassen. Respekt kann man der Schülerin dennoch zollen, denn der Prototyp existiert.

Dafür hat die junge Frau mit Dr. Yat Li von der University of California in Santa Cruz zusammengearbeitet. Der Wissenschaftler, der mit seinem Team schon lange an besseren Akkus forscht, nahm die 18-Jährige unter seine Fittiche und betreute das Projekt. Khare entwarf schließlich das Konzept für einen Superkondensator auf Basis von Polyanilin-Nanoröhren. Polyanilin ist ein leitfähiges Polymer, das in der Regel zur Beschichtung und zum Korrosionsschutz von Oberflächen eingesetzt wird. Durch seine Leitfähigkeit lässt es sich allerdings auch für elektronische Bauelemente verwenden.

Khare verwendete für ihren Kondensator hydriertes Titandioxid (TiO2 nach Zuführung von Wasserstoff) in Form von Nanoröhren. Kollegen von Dr. Li an der Universität in Los Angeles arbeiten mit einem ähnlichen Prinzip an ebenfalls leistungsfähigeren Akkus. Wir hatten das Forschungsprojekt im Februar vorgestellt. Ziel der Forscher ist es dabei, die Oberfläche und die Lebensdauer leitfähigen Materials zu erhöhen, um so mehr Ladekapazität und mehr Ladezyklen zu ermöglichen. Li und seine Mitarbeiter arbeiten mit Feldern von Nanoröhren an einem ganz ähnlichen Prinzip. Die hydrierten Titandioxid-Polymere unterscheiden sich aber vom Silizium, das die Forscher in Los Angeles verwenden.

Muss sich in der Praxis erst beweisen

In Tests hat sich das Titandioxid laut Li und Khare als deutlich flexibler erwiesen als herkömmliche Materialien. So würden deutlich höhere Lademengen pro Fläche erreicht. Mehr Ladezyklen (10.000 und mehr) seien möglich und auch die Ladezeit, das eigentliche Highlight des Projekts, reduziere sich. Allerdings hat Khare bislang nur einen Kondensator entworfen, der im Test eine simple LED zum Leuchten brachte. Das reicht in der Praxis für deutlich anspruchsvollere Geräte natürlich noch nicht aus. Die Forschung an Nanoröhren aus hydrierten TiO2-Polyamiden aber steckt noch in den Kinderschuhen. Immerhin dürfte die gute Presse für Khare dafür sorgen, dass andere Forscher oder Hersteller auf das Material aufmerksam werden. Google soll sich zumindest schon einmal interessiert gezeigt haben.

Bis dahin wird die 18-Jährige bereits als Heldin gefeiert. Etwas verfrüht vielleicht. Aber als Musterschülerin darf man sie in der Tat betrachten. Es wird sich zeigen, ob ihre Entwicklung tatsächlich marktreif für elektronische Unterhaltungsgeräte oder sogar Elektroautos sein wird. Auf jeden Fall wissen wir jetzt, dass an besseren Akkus gearbeitet wird. Es ist Land in Sicht.

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