Stromspeicher
Neue Batterie-Chemie: Luft ist billiger als Lithium

Es war still um die Zink-Luft-Batterie geworden. Dabei ist die elektrische Kapazität dreimal so hoch wie die von Lithium-Ionen-Akkus. Jetzt haben Münsteraner Forscher Wege gefunden, die entscheidende Nachteile der Zink-Luft-Batterie auszuschalten.

Batterien Luft und Zink sind wohlfeil (Tim Reckmann/Pixelio.de)

Bislang galt der Feststoff-Akku als der erwartete Nachfolger des Lithium-Ionen-Stromspeichers. Die Luft-Zink-Batterie hatte trotz ihrer Vorteile wenig Chancen. Trümpfe gab es reichlich: das günstige Verhältnis von Volumen zu elektrischer Kapazität, wohlfeile und ungiftige Grundstoffe wie Luft und Zink, der fehlende Memory-Effekt. Durchgesetzt hat sich der Zink-Luft-Stromspeicher dennoch nur in Nischen wie der Stromversorgung von Hörgeräten. Das große Handicap war die chemische Instabilität. Die alkalischen Elektrolyte provozierten parasitäre Reaktionen, die irreversible Schäden mit sich brachten.

Jetzt hat ein Team um den Wissenschaftler Wei Sun vom Batterieforschungszentrum der Universität Münster MEET eine neue Zusammensetzung für das Elektrolyt auf Zink-Peroxid-Basis entwickelt. Das Material gewährt bessere chemische Stabilität sowie elektro-chemische Umkehrbarkeit und ermöglicht somit eine effizientere Nutzung der Zink-Anode. Die neuartigen Zink-Luft-Batterien halten bis zu 320 Ladezyklen und 1 600 Betriebsstunden aus.

An den Untersuchungen beteiligten sich auch Forscher der Universität für Wissenschaft und Technik in Wuhan, der Fudan Universität in Shanghai, des US Army Research Laboratory und der Universität Maryland. „Aufgrund ihrer Vorteile wie Umweltfreundlichkeit, hoher Sicherheit und niedriger Kosten stellt die Zink-Luft-Batterie eine potenzielle alternative Batterie-Technologie dar“, ist die Einschätzung von Sun, „vor ihrer praktischen Anwendung bedarf diese Technologie jedoch noch weiterer, intensiver Forschung und Optimierung“.

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