Ersatz für Lithium-Ionen-Akkus

Forscher der ETH und EMPA machen Batterien aus Abfall-Graphit

Uhr | Aktualisiert

Forscher der ETH und EMPA haben eine Batterie aus Abfall-Graphit und Aluminiumchlorid entwickelt. Die Materialien der Batterie sind im Vergleich zu denjenigen des Lithium-Ionen-Akkus in grösseren Mengen und mit geringerem Aufwand verfügbar und leichter zu verarbeiten.

(Source: djama / Fotolia.com)
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Wissenschaftler der ETH Zürich und der EMPA forschen an Batterien aus Abfall-Graphit und Aluminiumchlorid, wie der Bund mitteilt. Ein Prototyp einer solchen Batterie habe im Labor bereits mehrere Monate und Tausende von Lade- und Entladezyklen überlebt, sagt Kostiantyn Kravchyk, einer der Forscher.

Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien

Die neue Batterie könnte eine Alternative zu den allgegenwärtigen Lithium-Ionen-Akkus werden. Lithium-Batterien stecken unter anderem in Smartphones, Laptops, Digitalkameras, Elektroautos und Flugzeugen. Lithiumbatterien könnten zwar noch optimiert werden. Die eingesetzten Materialien wie Lithium sind aber relativ selten in der Erdkruste vorzufinden, und die Herstellung dieser Batterien ist aufwendig. Zudem können die Akkus dieses Typs überhitzen und explodieren – so geschehen in gewissen Smartphones.

Das Aluminium in den neu entwickelten Batterien hingegen gehört zu den am häufigsten vorkommenden Elementen in der Erdkruste. Und das verwendete Graphit ist ein Abfallprodukt der Stahlindustrie. Die Forscher fanden heraus, dass Letzteres sogar besser als "feines" gemahlenes Graphit funktioniere. Im Abfall-Graphit sei die Schichtstruktur besser erhalten, und an den Bruchkanten könnten die vergleichsweise dicken Metall-Chlorid-Ionen leichter in die Struktur "reinschlüpfen", wie Kravchyk erklärt. Im feingemahlenen Graphit hingegen seien die Schichten geknickt wie in einer zerknüllten Papierkugel - und den Aluminiumionen der gerade Weg erschwert.

Keine explodierenden Akkus mehr

Diese Materialien kristallisierten ausserdem nicht aus bei Raumtemperatur – damit sei auch die Explosionsgefahr gebannt, sagt Kravchyk.

Würden die Batterien irgendwann serienmässig hergestellt, könne man die Batterien auf sehr einfache, preiswerte Art zusammenbauen und die Produktion schnell hochskalieren, pronostiziert Kravchyk weiter.

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