Schweizer Forscher entwickeln Akkus aus Abfall
Akku auf den Kopf gestellt
von Jens Stark - 13.10.2017
Kostiantyn Kravchyk erklärt das Prinzip des Akkus: Die Batterie wird einfach auf den Kopf gestellt.
(Quelle: Empa)
Eine bemerkenswerte Entdeckung machte Kravchyk auf der Suche nach dem "richtigen" Graphit: Er fand heraus, dass Abfall-Graphit, der bei der Stahlherstellung anfällt, so genannter "Kish-Graphit", sehr gut als Kathodenmaterial funktioniert. Auch natürlicher Graphit geht gut – wenn er in groben "Flakes" geliefert wird und nicht allzu fein zermahlen ist.
Der Grund: Die Graphitschichten liegen an den Bruchkanten offen, und die dicken Metall-Chlorid-Ionen können leichter in die Struktur hineinschlüpfen. Dagegen eignet sich der fein zermahlene Graphit, der üblicherweise in Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommt, für Kovalenkos Batterie kaum: Durch das Zermahlen der Graphitpartikel werden die Schichten geknickt wie in einer zerknüllten Papierkugel. In diesen geknüllten Graphit können nur kleine Lithium-Ionen eindringen, die dicken Anionen der neuen Batterie dagegen nicht.
Langlebige Akku aus Abfallstoffen
Die Graphit-Kathoden-Batterie, gebaut aus Abfallstoffen der Stahlherstellung oder aus rohen, natürlichen Graphit-Flakes, hat also das Potenzial, wirklich preisgünstig zu sein. Langlebig ist sie auch – darauf weisen jedenfalls erste Experimente hin. Über mehrere Monate überstand ein Laborsystem tausende von Lade- und Entladezyklen."Die Aluminiumchlorid-Graphit-Batterie könnte bei einem täglichen Einsatz in einem Haus jahrzehntelang halten", meint Kravchyk.