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Innovative Batterie-Lösung

Schweizer Forscher entwickeln Akkus aus Abfall

von - 13.10.2017
Akku
Foto: cybrain / Shutterstock.com
Schweizer Forscher haben Ansätze entdeckt, wie man Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metallen herstellen könnte. Damit will man künftig auf den teuren und seltenen Rohstoff Lithium verzichten können.
Kish-Graphit
Mit günstigen Materialien wie diesem Kish-Graphit zu billigeren und besseren Batterien? Forscher von Empa und ETH Zürich arbeiten daran.
(Quelle: Empa / ETHZ)
Forscher der Schweizer Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) und der ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule) haben ein ehrgeiziges Ziel: Sie wollen einen Akku aus den am häufigsten vorkommenden Elementen der Erdkruste herstellen – wie etwa Magnesium oder Aluminium. Diese Metalle bieten eine hohe Sicherheit – selbst dann, wenn die Anode aus reinem Metall besteht, was bei einer Lithium-Ionen-Batterie viel zu gefährlich wäre. Diese zusätzliche Sicherheitsmarge bietet wiederum die Chance, die Batterien auf eine sehr einfache, preiswerte Art zusammenzubauen und die Produktion schnell hochzuskalieren.
Das Problem dabei: Um eine solche Batterie zum Laufen zu bringen, muss die Elektrolytflüssigkeit aus speziellen Ionen bestehen, die bei Raumtemperatur nicht kristallisieren – also eine Art Schmelze bilden. In dieser "kühlen Schmelze" wandern die Metallionen, umrahmt von einer dicken Hülle aus Chloridionen, zwischen Kathode und Anode hin und her.
Alternativ dazu könnten große Anionen aus organischen Chemikalien benutzt werden. Das bringt aber ein anderes Problem mit sich: Wo sollen diese "dicken" Ionen hin, wenn die Batterie geladen wird? Zum Vergleich: Beim Lithium-Ionen-Akku besteht die Kathode aus einem Metalloxid, das die kleinen Lithium-Ionen während des Ladevorgangs aufnehmen kann. Das funktioniert bei solch großen Ionen nicht. Außerdem sind die Ionen, um die es hier geht, negativ geladen, genau anders herum wie die Lithium-Ionen.
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