Technologie

Die Hochleistungs-Batterien der Zukunft laufen mit „geschmolzener Luft“

Lesezeit: 2 min
04.12.2014 12:29
Wissenschaftler in den USA haben hocheffiziente Batterie aus Luft und geschmolzenen Elektrolyten hergestellt. Sie soll leistungsstärker, haltbarer und kosteneffizienter als die bisherigen Produkte sein. Anwendung könnte die Batterie vor allem in der Autoindustrie finden.

Mehr zum Thema:  
Benachrichtigung über neue Artikel:  

Bislang gelten Elektrofahrzeuge vor allem aufgrund ihrer geringen Reichweite als unattraktiv. Dank jüngster Forschungsergebnisse könnte sich das künftig ändern. Ein Team der George Washington University hat eine neue Hochleistungs-Batterie entwickelt. Diese könnte eine interessante Alternative für die üblichen Batterien in den Fahrzeugen darstellen. Allerdings benötigen sie bislang sehr hohe Temperaturen, um zu funktionieren.

Das Team um Forschungsleiter Stuart Licht bezeichnet seine Innovation als „molten air battery“. Diese neuen aufladbaren Batterien basieren auf geschmolzenen Elektrolyten, Luft-Sauerstoff und speziellen „Multi-Elektron-Elektroden“, welche aktuell die höchste Energiedichte ermöglichen. Das Ergebnis: „Dank ihrer Energiedichte, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit könnten sie konventionelle Elektroautobatterien ersetzen“, zitiert das Fachportal phys.org den Studienleiter.

Die Forscher experimentierten mit Eisen, Kohlenstoff oder Vanadiumborid und untersuchten sie auf ihre Fähigkeit, mehrere Elektronen zu übertragen. Ihre Batterien waren schließlich in der Lage, drei, vier und elf Elektronen pro Molekül zu speichern. Sie besaßen also die 20 bis 50-fache Speicherkapazität eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus (mehr hier). Sie kann nur ein Elektron pro Lithium-Molekül speichern. Nach Einschätzung von Licht sei damit eine völlig „neue Klasse“ von Batterien entstanden.

Licht und sein Team haben bereits andere Batterien dieser Art gearbeitet. Auch sie hatten hohe Speicherkapazitäten, daneben aber einen gravierenden Nachteil: Sie waren nicht wiederaufladbar. Produkte, die es waren, verfügten jedoch nur über geringe Speicherkapazitäten. Die jüngste Batterien-Generation vereint nun das Beste aus beiden Welten: Eine Kombination aus hoher Speicherkapazität und Reversibilität.

Das Funktions-Prinzip der neuen Batterie ergibt sich übrigens bereits aus dem Namen: Luft dient als eine der Batterieelektroden, einfaches Nickel oder Eisen als die andere. „Geschmolzen“ bezieht sich auf die Elektrolyte, die mit Reagenzien von Eisen-, Kohlenstoff- oder Vanadium-Borid gemischt und erhitzt werden, bis sie flüssig sind. Der flüssige Elektrolyt bedeckt die Metallelektrode und ist auch der Luftelektrode ausgesetzt. Die Batterien sind durch elektro-chemische Wiedereinsetzung in der Lage, eine hohe Anzahl von Elektronen aufzuladen. Die wiederaufladbaren Batterien nutzen den Sauerstoff direkt aus der Luft. Das sorgt für eine hohe Batterie-Kapazität. Die geschmolzenen Elektrolyte machen die Aufladung möglich, so Licht.

Der bisherige Haken: Die Elektrolyte werden bei extrem hohen Temperaturen geschmolzen. Sie benötigen zwischen 700 und 800 Grad Celsius. Dieser Umstand könnte zu einer Herausforderung in Bezug auf einen Einsatz in der Fahrzeugindustrie werden. Doch genau an diesem Punkt setzt nun die weitere Forschung an. Bislang ist es schon gelungen, eine Schmelze bei 600 Grad und weniger herbeizuführen.

Auch in Israel gibt es Bemühungen auf diesem Gebiet. Eine neue Aluminium-Luft-Batterie von Phinergy und Alcoa soll dafür sorgen, dass Elektroautos eine Reichweite von bis zu 1.600 Kilometern erreichen können. Mit prognostizierten 20 bis 30 Jahren Laufzeit schlägt diese Neuerung somit alle bisherigen Batterien um Längen. Der Nachteil: Fahrzeuginhaber können die Batterie nicht selber aufladen (mehr hier).

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


Mehr zum Thema:  

DWN
Marktbericht
Marktbericht Mit digitalem Gold auf Erfolgskurs

Die Vervielfachung der Geldmenge hat enorme Auswirkungen. Die Inflation ist nicht mehr aufzuhalten. Auf der anderen Seite zeichnet sich...

DWN
Finanzen
Finanzen Bankenverband-Studie: Kreditnachfrage der Unternehmen rückläufig

Die Banken in Deutschland rechnen mit einer weiterhin schwachen Kreditnachfrage.

DWN
Deutschland
Deutschland Hamburger Hafen lässt die Krise hinter sich

Im Hamburger Hafen kommt der Seegüterumschlag nach dem Corona-bedingen Einbruch wieder in Fahrt. Denn sein größter Handelspartner China...

DWN
Politik
Politik EU-Gipfel berät über Impfstoffproduktion und digitalen Impfpass

Die 27 Staaten der Europäischen Union wollen auf ihrem Gipfeltreffen das weitere Vorgehen in der Corona-Pandemie absprechen. Unter anderem...

DWN
Finanzen
Finanzen Bundesbank warnt vor überhöhten Immobilienpreisen

Im vergangenen Jahr haben die „markanten Preisübertreibungen“ auf dem Wohnungsmarkt zugenommen, so die Bundesbank. Teilweise liegen...

DWN
Politik
Politik Armenien: Premier wirft Militär Putschversuch vor

Das armenische Militär forderte am Donnerstag laut lokalen Medien den Rücktritt von Premierminister Nikol Pashinyan.

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Der Ausverkauf geht weiter: Nächster deutscher Hightech-Konzern wird vom Ausland übernommen

Trotz ständigen Bekundungen der Bundesregierung, strategisch wichtige Unternehmen vor Übernahmen aus dem Ausland zu schützen, geht der...

DWN
Finanzen
Finanzen Dax: Das lange Warten auf die US-Konjunkturdaten am Nachmittag

Die deutschen Börsen haben sich heute Morgen kaum bewegt. Später werden wichtige Konjunkturdaten aus den USA veröffentlicht.

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Zwischen Russland und Saudi-Arabien bahnt sich ein neuer Ölpreis-Krieg an

Im März findet das nächste Treffen der OPEC + statt. Während Saudi-Arabien die Öl-Produktion weiter drosseln will, plädiert Russland...

DWN
Politik
Politik Jetzt bahnt sich auch ein digitaler EU-Impfpass an

Am 25. und 26. Februar werden die Mitglieder des Europäischen Rates zusammenkommen, um über die Einführung von digitalen Impfpässen zu...

DWN
Deutschland
Deutschland Plötzlich üben die Medien Kritik an Spahn, doch es ist zu spät

Die Medienlandschaft hat sich dazu durchgerungen, Jens Spahn zu kritisieren. Doch es ist zu spät, obwohl die Deutschen...

DWN
Finanzen
Finanzen Digitale Zentralbankwährungen für den Großhandel und Einzelhandel bahnen sich an

In einem aktuellen Bericht plädiert die Bank für Internationalen Zahlungsausgleich für die Einführung von digitalen...

DWN
Finanzen
Finanzen Bargeld-Nutzung in den USA ist während der Pandemie gestiegen

In den USA ist nach Angaben eines Unternehmens für Sicherheitsdienste und Werttransporte die Bargeldnutzung gestiegen.

DWN
Weltwirtschaft
Weltwirtschaft Schwab hatte es „vermutet“: Großunternehmen werden größer, während Kleinunternehmen ganz verschwinden

Der Gründer des Weltwirtschaftsforums Klaus Schwab schreibt in seinem Buch „Covid-19: Der Grosse Umbruch“, das im Juli 2020 erschienen...

DWN
Deutschland
Deutschland Bundeskabinett beschließt Einführung des digitalen Impfpasses

Das Bundeskabinett hat am Montag die Einführung eines digitalen Impfpasses beschlossen, damit Geimpfte Restaurants und Konzerte besuchen...