«Katzengold-Batterie»

Elektrochemie für den Massenbedarf

Hochleistungsfähige Lithium-Ionen-Batterien haben ein Problem: Lithium wird irgendwann knapp und es ist teuer. Die Suche nach preisgünstigen Akkus zur Speicherung von Strom ist ein dringendes Geschäft: Immer mehr unregelmässig produzierter Ökostrom bringt das herkömmliche Stromnetz an die Belastungsgrenze.  So wächst der Bedarf an stationären Zwischenspeichern, die ans «smart grid» angeschlossen werden können. Auch die Zahl der Elektroautos, die schnell ihre Akkus laden müssen, wird zunehmen. Die bekannten, leistungsfähigen Li-Ionen-Akkus eigenen sich jedoch schlecht als stationäre Zwischenspeicher; dafür sind sie zu teuer und das wertvolle Lithium zu knapp.  


Nun haben Forscher der Empa und der ETH Zürich eine Alternative entdeckt: die «Katzengold-Batterie». Sie besteht aus Eisen, Schwefel, Natrium und Magnesium – Elemente, die in beliebig großen Mengen verfügbar sind. Mit wenig Geld ließen sich damit riesige, stationäre Speicherakkus innerhalb von Gebäuden oder neben Kraftwerken bauen.


Die Forscher sehen in ihrer Entwicklung vor allem Potential für große Netzspeicherbatterien. Zwar eigne sich die Katzengold-Batterie nicht für Elektroautos – dafür ist ihre Leistung zu gering. Dort aber, wo es auf Kosten, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit ankommt, sei die Technik im Vorteil. In ihrer vor kurzem veröffentlichten Publikation im Fachjournal «Chemistry of Materials» schlagen die Empa-Forscher Batteriespeicher mit einer Kapazität von Terawattstunden vor. In einem solchen Akku ließe sich beispielsweise die Jahresproduktion des Schweizer Atomkraftwerks Leibstadt zwischenspeichern. Die neuartige Batterie ist noch in der Entwicklungsphase und wird weiter optimiert. Mit Hilfe weiterentwickelter Elektrolyten lässt sich die elektrische Spannung und die Lebensdauer der Natrium-Magnesium Hybrid-Zelle mit Sicherheit noch erhöhen.
 
Foto: JJ Harrison/commons.wikimedia.org – Schlüssel zum Erfolg: Pyrit (Katzengold) als Kathodenmaterial.




07.01.2016
KK

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