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Kristalline Polymere für Batterien der Zukunft

Technik|Digitales

Kristalline Polymere für Batterien der Zukunft
Forscher um Peter Bruce von der Universität St. Andrews haben möglicherweise einen einfacher zu handhabenden Ersatz für herkömmliche Lithiumbatterien gefunden: kristalline, langkettige Polymere mit einer besonders hohen Leitfähigkeit. Über die Untersuchungen berichtet die aktuelle Ausgabe des Zeitschrift Nature (S. 520-523).

Die britischen Forscher haben verschiedene kristalline Polymere, darunter lithiumhaltige Polyether, in Reinstform hergestellt und analysiert. Sie konnten zeigen, dass die Molekülketten im Kristall einen Tunnel für Ladungsträger bilden.

In gleichmäßigen Abständen ragen partiell negativ geladene Sauerstoffatome in den Durchgang, an denen sich positiv geladene Lithiumionen leicht entlang hangeln können. Der schnelle Ladungstransport ist gleichbedeutend mit einer hohen Leitfähigkeit.

Ist der Tunnel allerdings durch Verunreinigungen blockiert, kommt das Transport zum Erliegen. Die Forscher wollen deshalb künftig Materialien herstellen, die den Ladungsträgern mehrere Transportwege offen lassen.

Die Forschungsergebnisse bringen zudem die etablierte Vorstellung zu Fall, amorphe Polymere mit einer variablen Molekülanordnung seien leitfähiger als die geordneten Polymer-Kristalle.

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?Ich will nicht zuviel versprechen, doch bieten unsere Materialien einige Schlüsselvorteile. Immerhin werden sie schon jetzt als die Basis für künftige Generationen wiederaufladbarer Lithiumbatterien gehandelt?, schätzt Bruce die Bedeutung seiner Arbeit ein.

Andrea Hoferichter
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