Binnen Sekunden zum vollen Smartphone-Akku

Den Forschern der Florida-Universität ist ein Durchbruch in der Akku-Forschung gelungen. Ein auf dem Superkondensator-Prinzip basierender Akku, der in Smartphones passt.

Die Leistungsfähigkeit von Smartphones wurde in den letzten Jahren eklatant gesteigert. Doch beim Akku scheint es, als wäre die Entwicklung stehengeblieben. Es gibt kaum Geräte, die bei intensiver Nutzung länger als zwei Tage durchhalten. Dabei sind es eben jene Komponenten, die dem Akku so schwer zusetzen. An Universitäten, in Forschungseinrichtungen vieler Hersteller wird daran gearbeitet, dass Akkus länger durchhalten und nur kurze Zeit brauchen, um vollständig aufgeladen zu sein. Ansätze gibt es dafür unterschiedliche.

Die Zeiten, in denen man sein Handy ohne Ladekabel (und -station) für einen Wochenendausflug einpacken konnte, sind vorbei. Bei Smartphones liegt die Obergrenze bei zwei vollen Tagen, aber dann muss der Stromsauger wieder angelegt werden. Doch auch ein Smartphone hat nur eine begrenzte Lebensdauer. (c) REUTERS (© Dominic Ebenbichler / Reuters)

Hersteller garantieren bis zu 1000 Ladezyklen bevor die Leistung der Batterie merklich abnimmt. Und bis zur tatsächlichen Marktreife des Akkus mit Feststoffen (siehe Artikel) sollte man ein paar Tipps und Tricks beachten, um die Akkuausdauer zu verlängern.  Vor allem halten sich aber hartnäckig ein paar Mythen rund um die Lithium-Ionen-Batterien, die auf Dauer angewendet mehr Schaden als Nutzen bringen. (c) REUTERS (© Denis Balibouse / Reuters)

Lithium-Ionen-Akkus wurde lange ein Memory-Effekt nachgesagt, den man auch von Nickel-Cadmium-Akkumulatoren kannte. Ständiges Aufladen, aber nur geringe Mengen des Akkus verbrauchen "merke" sich die Batterie und liefere dann nur noch eine geringe Menge der Kapazität. Das stimmt nicht. (c) REUTERS (© Stephen Lam / Reuters)

1000 Ladezyklen entspricht 1000 Mal aufladen: Stimmt auch nicht, denn dabei sind Volladungen gemeint. Steckt man das Gerät bereits bei 50 Prozent an und lädt es dann auf 100 Prozent auf, entspricht das nicht einem Ladezyklus. Erst wenn es wieder einmal bei 50 Prozent aufgeladen wird, ist der Ladezyklus vollständig. (c) REUTERS (HANDOUT)

"Du musst das Handy mindestens zehn Stunden aufladen bevor du es zum ersten Mal verwendest", oder ähnliche Sätze klingen manchem noch sehr vertraut. Statt das Weihnachtsgeschenk gleich auszuprobieren, musste es an die Steckdose. Bei den ersten Mobilgeräten ergab das auch noch Sinn. Heutzutage kann man sofort losstarten. Man riskiert damit auch keine verschlechterte Leistung. (c) REUTERS (© Finbarr O´Reilly / Reuters)

Ständiges Entleeren des Akkus ist notwendig, um die Lebensdauer des Akkus zu verlängern. Auch hierbei hält es sich um einen Mythos und sogar um einen mit negativen Auswirkungen. Ein vollständiges Entladen ist auf Dauer nicht ratsam. (c) Presse Digital

"Sein Smartphone über den USB-Anschluss am Laptop zu laden, ist schädlich für beide Geräte", gehört ebenfalls zu Irrtümern bezüglich Lithium-Ionen-Akkus. Das zu ladende Gerät, in diesem Fall ein Smartphone, hat eine Elektronik verbaut, die eine Überladung/Überhitzung/Kurzschluss verhindert. (c) Presse Digital

"Geräte sollen vor einer längeren Lagerung komplett aufgeladen werden". Das mag auf den ersten Blick sinnvoll klingen, muss aber nicht sein. Wichtig ist hierbei nur, dass es nicht allzu hohen/kalten Temperaturen, oder gar Schwankungen ausgesetzt wird. (c) REUTERS (© Steve Marcus / Reuters)

1. Akkus nicht permanent entladen lassen.2. Nicht immer bis "zum Anschlag" aufladen. 3. Temperaturschwankungen vermeiden.Aber auch hinsichtlich der Smartphone-Nutzung kann man einiges dazu beitragen, dass der Akku länger hält. (c) REUTERS (© Jason Lee / Reuters)

Damit der Akku nicht zu oft an die Steckdose muss, gibt es hinsichtlich der Software ein paar Dinge zu beachten.1. Displayhelligkeit reduzieren.2. WLAN, wenn man das Zuhause oder das Büro verlässt, deaktivieren. Das Gerät sucht andauernd nach einem verfügbaren WLAN. Das kostet unnötig Strom.3. GPS ausschalten - Standortbestimmte Daten nur einschalten, wenn man einen Kartendienst benötigt.  (c) REUTERS (© Marie Arago / Reuters)

Über Einstellungen - Akku können auch große und kleine Energievampire identifiziert werden. Vor allem im Hintergrund sich ständig aktualisierende Apps (Facebook, Instagram, Wetter-Apps) brauchen unnötig viel Strom. Einzelne Apps bieten direkt in den Einstellungen der App eine Möglichkeit, die Aktualisierungsintervalle selbst einzustellen. (c) REUTERS (© Kai Pfaffenbach / Reuters)

Man möge es kaum glauben, aber es ist nunmal so "Kleinvieh macht auch Mist". Auch Vibration braucht Akku, und diese kann man bei der Tastatur auch deaktivieren. Das ist aber eher nur ein Tropfen auf den heißen Stein. (c) REUTERS (© Eduardo Munoz / Reuters)

Sollte es mal eng werden, bieten mittlerweile viele Hersteller einen "Notfall-Strom" an. Dabei wird das Gerät auf die Grundfunktionen zurückgesetzt. (c) REUTERS (© David Mercado / Reuters)

Den Forschern der Universität in Florida ist ein Durchbruch bei der Suche nach dem Stromspeicher der Zukunft gelungen. Sie haben einen Mini-Akku entwickelt, der sich binnen Sekunden aufladen lässt. Dabei setzen die Forscher auf das Prinzip des Superkondensators. Ziel ist es, dass der Akku binnen Sekunden vollständig geladen ist und bis zu einer Woche hält.

Noch ist der Akku von einer Marktreife weit entfernt. Der größte Schritt ist aber bereits gelungen, denn bislang waren die Superkondensator-Akkus viel zu groß, um in ein Smartphone zu passen. Verkleinerte Leitungen im Nanometerbereich und neuen Materialien ermöglichen die Verkleinerung.

Steckdosen-Abstinenz für sieben Tage

"Wenn wir mit diesen Superkondensatoren die bekannten Batterien ersetzen, könnte man ein Smartphone in wenigen Sekunden aufladen und bräuchte es dann für eine Woche nicht mehr an die Steckdose hängen", sagt Forschungsleiter Choudhary.

Ein weiterer Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Akkus ist die Lebensdauer. Statt 10.000 Ladezyklen überlebt der Superkondensator-Akku bis zu 30.000 Ladevorgänge.

Bis aber der Lithium-Ionen-Akku abgelöst wird, werden noch Jahre vergehen, denn wie auch die Forschung an dem Superkondensator-Akku handelt es sich bei den anderen Technologien wie des Feststoffkörper-Akkus noch um Prototypen.

>>> Hier geht's zur Studie der Universität von Florida.

(bagre)