Technologie

Viren können Lebenszeit von Auto-Batterien verlängern

Die Speicherkapazität von Lithium-Batterien lässt sich um 200 Prozent steigern. Dabei nutzen Forscher einen genveränderten Viren-Typ. Dieser knüpft in der Batterie einen Strang aus Fäden, die viel leichter sind als jede vom Menschen hergestellte Verbindung. Elektroautos könnten dadurch bald weitere Strecken zurücklegen.
25.11.2013 01:12
Lesezeit: 1 min

Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat ein Virus entdeckt, das sich als Kabelleger innerhalb von Batterien verdingt: Dieses Virus (M13) hat die nützliche Eigenschaft, Metalle zu binden. Darunter die Elemente Mangan, Palladium und Lithium. Diese spielen bei der elektrischen Katalyse eine wichtige Rolle aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit.

Die Materialforscher erhoffen sich von den sehr leichten und rauen Kabelsträngen eine höhere Sammelleistung bei gleichzeitig niedrigerem Gewicht. Das würde die Speicherkapazität von Autobatterien erhöhen. Statt knapp 160 Kilometer könnte ein Elektroauto ohne Batterieladung bis zu 550 Kilometer fahren (Video am Ende des Artikels).

Das M13-Virus erfüllt die wichtige Funktion, die Metalle aus der wässrigen Lösung herauszuziehen und anzusammeln. Dies gelingt ihm, indem es feine Nanodrähte unbekannten Materials spinnt, die als Katalysatoren wirken: Sie ermöglichen die Ionisierung („Salzwerdung“) von Mangan und Sauerstoff zu Manganoxid. Der Sauerstoff kommt aus dem Wasser. Das Verfahren wurde in einem Artikel der Zeitschrift nature communications veröffentlicht.

Zusätzlich gesteigert wird die Leitfähigkeit durch die Bindung von Palladium, ein seltenes und teures Metall, das aber zu diesem Zweck nur in geringen Mengen benötigt wird. Außerdem hat das entstehende Manganmonoxid den Vorteil, eine raue Oberfläche zu bilden. Diese Oberflächenfaltung, bildlich als enges Gebirge vorstellbar (siehe Video), bewirkt eine insgesamt größere „Angriffsfläche“ für die Lithium-Atome und Sauerstoff-Moleküle, die für den galvanischen Prozess einer Batterie entscheidend sind: Sie speisen die negativ geladenen Elektronen in den vom Virus bereitgestellten Leiterstrang ein. Dabei verbinden sich Sauerstoff und Lithium zu Dilithiumdioxid, das sich am Leiterstrang festsetzt. Durch diese sogenannte Redox-Reaktion - ein Kofferwort aus Reduktion (Elektronenaufnahme) und Oxidation - wird die elektrische Energie erzeugt.

Im Umkehrprozess der Wiederaufladung der Batterie geschieht das genaue Gegenteil: Durch Induktion von Elektronen spaltet sich Dilithiumdioxid und zerfällt wieder zu Lithium und Sauerstoff), dabei werden Elektronen entnommen und wieder in die wässrige Lösung zurückgeführt.

Allerdings ist die Entwicklung dieser biotechnologischen Verfeinerung noch nicht abgeschlossen: Die feinen Fäden von M13 bilden zwar dichte Stränge, sind aber gegenüber Erschütterungen nicht stabil genug. Dies macht das ganze System fehleranfällig.

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
X

DWN Telegramm

Verzichten Sie nicht auf unseren kostenlosen Newsletter. Registrieren Sie sich jetzt und erhalten Sie jeden Morgen die aktuellesten Nachrichten aus Wirtschaft und Politik.
E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung gelesen und erkläre mich einverstanden.
Ich habe die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

Ihre Informationen sind sicher. Die Deutschen Wirtschafts Nachrichten verpflichten sich, Ihre Informationen sorgfältig aufzubewahren und ausschließlich zum Zweck der Übermittlung des Schreibens an den Herausgeber zu verwenden. Eine Weitergabe an Dritte erfolgt nicht. Der Link zum Abbestellen befindet sich am Ende jedes Newsletters.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Trotz US-Verboten finden chinesische Tech-Giganten Wege, um im KI-Rennen zu bleiben
14.06.2025

Die USA wollen Chinas Aufstieg im KI-Sektor durch Exportverbote für High-End-Chips stoppen. Doch Konzerne wie Tencent und Baidu zeigen,...

DWN
Technologie
Technologie Einsatz von Tasern: Diskussion um „Aufrüstung“ der Polizei
14.06.2025

Taser gelten als umstritten, nun will Innenminister Alexander Dobrindt damit die Bundespolizei ausrüsten. Kritik kommt von Niedersachsens...

DWN
Finanzen
Finanzen Dividendenstrategie: Für wen sie sich im Aktiendepot lohnen kann
14.06.2025

Mit einer Dividendenstrategie setzen Anleger auf regelmäßige Erträge durch Aktien. Doch Ist eine Dividendenstrategie sinnvoll, wie...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Krisenmodus in der Industrie: Autohersteller weichen Chinas Regeln aus
14.06.2025

Weil China den Export kritischer Magnetstoffe drastisch beschränkt, geraten weltweite Lieferketten ins Wanken. Autohersteller suchen eilig...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft H&M baut Milliardenhandel mit Secondhand-Mode aus
14.06.2025

H&M will das Image der Wegwerfmode abschütteln – mit gebrauchten Designerstücken mitten im Flagshipstore. Wird ausgerechnet Fast...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Atomkraftgegner fordern Ende der Uran-Geschäfte mit Kreml
14.06.2025

Atomkraftgegner wenden sich an die Bundesregierung: Sie fordern einen Stopp russischer Uranlieferungen nach Lingen. Auch die hybride Gefahr...

DWN
Finanzen
Finanzen Teuer Wohnen in Deutschland: Rund jeder Siebte zahlt mehr als halben Monatslohn für Miete
14.06.2025

Nach der Mietzahlung ist bei manchen nicht mehr viel übrig für den Rest des Monats, zeigt eine Studie. Jedoch haben viele Menschen auch...

DWN
Technologie
Technologie Autoren fragen, ob ihre Werke für künstliche Intelligenz genutzt werden können – eine unmögliche Mission?
14.06.2025

Ein Ex-Spitzenmanager von Meta warnt: Wenn KI-Unternehmen vor jedem Training urheberrechtlich geschützte Werke lizenzieren müssten,...