Handyakku – Kraftwerk und Chemielabor

Zu hohe Temperaturen mag er nicht, zu niedrige ebenso wenig: der Akku des Smartphones. Tom Kempke, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut Chemie der Uni Rostock, erklärt: „Ist es zu heiß, kann der Elektrolyt des Akkus ausdünsten, ist es zu kalt, wird er zähflüssig.“

Elektro-was? „Der Elektrolyt ist ein Transportmedium in der Batterie, das durch entgegen­gesetzt geladene Ionen – elektrisch geladene Atome oder Moleküle – leitfähig ist.“ Ohne dieses geniale Füllmaterial also kein Telefonat, kein Snapchat, keine News per Handy.

Lithium-Ionen-Akkus sind in Laptops, Digitalkameras und Smartphones die Regel. Es gibt einen Minuspol und einen Pluspol und den Elektrolyt im Akku, der sich zwischen beiden Polen befindet. Beim Entladen des Akkus kommen Elektronen in Bewegung – elektrische Energie und Wärme werden frei. Der Minuspol gibt Elektronen ab, die über einen äußeren Stromkreis (sonst würde es einen Kurzschluss geben) zum Pluspol marschieren – Strom fließt und das Handy funktioniert. Je mehr Strom fließt, desto mehr Lithium-Ionen wandern und desto wärmer wird der Akku.

Aber welche Rolle spielen überhaupt die positiv geladenen Ionen des Leicht­metalls Lithium, die sowohl an den Polen als auch im Elektrolyt zu Hause sind? „Die ziehen durch den Elektrolyt zum Pluspol – wo nun die vielen Elektronen sind – um die Ladung am Pluspol wieder auszugleichen“, sagt Chemiker Tom Kempke. „Und beim Laden des Akkus kehren sich alle Vorgänge wieder um.“

Von Klaus Amberger