CSIRO-Forschung: Neue Art von Akku lässt sich in weniger als einer Sekunde laden

Schnell, schneller, Quantenbatterie: Australische Forschende haben einen Akku entwickelt, der selbst die schnellsten Schnelllader in den Schatten stellt. CSIRO-Forschung : Neue Art von Akku lässt sich in weniger als einer Sekunde laden 1 / 3 1 / 3 1 / 3 1 / 3 Forschende haben einen Quantenakku entwickelt, der sich in Femtosekunden auflädt. Eine Femtosekunde passt genau eine Billiarde Mal in eine Sekunde. CSIRO Ob beim Handy, den Kopfhörern oder dem E-Auto: Leere Akkus sind ein Albtraum. Entsprechend arbeiten Forschende weltweit an Lösungen. Die einen suchen Wege, die Lebensdauer von Akkus zu erhöhen. Andere tüfteln an einer neuen Art Akkus. Etwa das Team um James Quach von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in Australien. Ihre Idee: ein Quantenakku, der in weniger als einer Sekunde geladen werden kann. Wie soll das funktionieren? «Ähnlich wie herkömmliche Batterien laden, speichern und entladen Quantenbatterien Energie», erklärt Quachs Mitstreiter James Hutchison von der University of Melbourne, im März. Damals vermeldete das Team die erfolgreiche Entwicklung eines ersten Prototyps. Bis jetzt fasziniert das Prinzip Quantenakkus die Menschen weltweit. Anders als herkömmliche Batterien, die auf chemischen Reaktionen beruhen, nutzen diese die Eigenschaften der Quantenmechanik. Der neue Prototyp wurde drahtlos per Laser aufgeladen. Was hältst Du von der Entwicklung extrem schnell ladender Quantenakkus? Das ist ein genialer Durchbruch für unsere Zukunft. Ich bin skeptisch, ob das jemals alltagstauglich wird. Solange sie sich so schnell entladen, sehe ich keinen großen Nutzen. Ich finde es spannend, auch wenn es noch reine Forschung ist. Technik ist mir egal, Hauptsache, mein Akku hält den Tag durch. 2 Abstimmungen Was heißt das? Bei konventionellen Batterien verlängert sich die Ladezeit mit zunehmender Kapazität. «Deshalb dauert das Aufladen eines Mobiltelefons etwa 30 Minuten, während ein Elektroauto über Nacht geladen werden muss», erklärte Quach dem Guardian. Bei Quantenbatterien sei es genau umgekehrt: «Quantenbatterien besitzen die besondere Eigenschaft, dass sie umso schneller geladen werden, je größer sie sind», so der Forscher. Dies ist auf einen Effekt zurückzuführen, der als «kollektive Effekte» bekannt ist: Quantenzellen laden sich schneller auf, wenn mehr Zellen beteiligt sind. Was bringt das? Der neue Prototyp benötigt nur Femtosekunden zum Aufladen. Eine solche passt genau 1.000.000.000.000.000-mal (eine Billiarde Mal) in eine Sekunde. Würde sich das Prinzip Quantenbatterie durchsetzen und unseren Alltag erreichen, wäre leerer Akku kurz bevor man das Haus verlässt oder sein Ticket vorzeigen muss, kein Problem mehr. Wie realistisch ist ein solches Szenario? Es ist auf jeden Fall noch ein weiter Weg. Denn fast so schnell, wie sich der Prototyp aufladen lässt, entlädt er sich. Die Speicherdauer liegt aktuell bei nur ein paar Nanosekunden (Milliardstelsekunden). Damit dauert die Entladung zwar immer noch einige Millionen Mal länger als die Aufladung, aber immer noch viel zu wenig lang, als dass die Akkus im Alltag einsetzbar wären. Als eigenständige Speicherlösung für moderne Geräte sind sie damit nicht geeignet, auch wenn sie gut skalieren und die Forscher die Speicherdauer steigern wollen, schreibt etwa Der Standard. Eine der größten Herausforderungen besteht laut den Forschenden darin, die Speicherdauer deutlich zu verlängern, um den Einsatz – etwa in elektronischen Geräten – zu ermöglichen. Derzeit kann der Prototyp auch nur eine sehr geringe Menge Energie aufnehmen. Mehr zu diesem Thema Akkupflege So lädst Du Dein Handy richtig 0 6 1 Doch es gibt noch einen anderen Weg, wie die neuartige Quantenbatterie ihren Weg in die reale Welt finden könnte: sogenannte hybride Akkulösungen. Diese könnten über eine «Quantenschicht» aus solchen Akkus schnell Energie aufnehmen, die dann ganz «konventionell» in Lithium-Zellen länger gespeichert wird, schreibt Yahoo Tech. Ob – und wenn ja, wann – der neue Ansatz Anwendung findet, ist offen. Manche Fachleute zweifeln an, dass es jemals passieren wird. Andere sind überzeugt davon, dass das klappt. Die Studie ist im Fachjournal Light: Science & Applications veröffentlicht.