Forscher entwickeln Batterien aus organischem Material

Wissenschaftler haben Batterien entwickelt, die auf organischem Material statt auf Metallen basieren. Die organischen Moleküle sind günstiger, ergiebiger und effizienter im Speichern von Energie. So ließen sich die Kosten für Energie-Speicher drastisch senken.

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Einer Gruppe von Wissenschaftlern der Harvard Universität ist ein Durchbruch bei der Entwicklung von effizienten Batterien gelungen. Sie entwickelten einen Fluss-Speicher-Akku, der auf organischem Material basiert anstatt der traditionellen Metalle. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin Nature vorgestellt.

Der Energie-Sektor entwickelt sich vermehrt in Richtung regenerativer Energien. Da jedoch weder Sonne noch Wind konstant verfügbar sind, schwankt die Leistung regenerativer Energien stark. Die größte Herausforderung liegt daher in der Weiterentwicklung der Speicher-Technologie, um die gewonnene Energie langfristig und ohne große Verluste zu speichern.

„Die großflächige Anwendung von Flussbatterien ist durch die Knappheit und die Kosten seltener Materialien begrenzt, speziell diese die Redox-aktive Metalle und wertvolle Metall-Katalysatoren verwenden“, so Huskinson weiter.

Die Wissenschaftler wollten über die traditionellen, auf Metall basierenden Flussbatterien hinausgehen. Diese Form der Batterien existiert seit über drei Jahrzehnten. Häufig kommt dabei Vanadium zum Einsatz und sie kosten etwa 60 Euro pro Kilowattstunde. Andere Flussbatterien nutzen Platin, welches sogar noch kostspieliger ist.

Stattdessen basieren die Flussbatterien der Forscher auf elektro-chemischen Prozessen von natürlichen, günstigen und organischen Chinone-Molekülen. Diese Moleküle kommen bei der Energiespeicherung von Pflanzen und Tieren zum Einsatz und sind im Überfluss vorhanden.

„Die ganze Welt der elektrischen Speicherung hat Metall-Ionen in unterschiedlichen Ladungszuständen genutzt. Aber es gibt nur eine begrenzte Anzahl davon, die man in eine Lösung tun und zum Speichern von Energie nutzen kann, und keine davon ist in der Lage große Mengen erneuerbarer Energie wirtschaftlich zu speichern. Mit organischen Materialien haben wir eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten. Einige werden furchtbar sein, andere dagegen sehr gut. Mit den Chinonen haben wir die ersten, die sehr vielversprechend aussehen“, sagte der leitende Chemiker Dr. Roy Gordon der Harvard Gazette.

Die Harvard-Wissenschaftler glauben, dass ihre neue Batterie Energie bis zu zwei Tage speichern könnte und behaupten, dass sie schon jetzt so effizient sei, wie Vanadium- Flussbatterien. Die Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass sie die Energiekosten auf bis zu 20 Euro pro Kilowattstunde drücken können. Dies geht aus einem Artikel auf Wind Power Monthly hervor.

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