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Sind Salzwasserbatterien die Stromspeicher der Zukunft?

Empa-Forscher Ruben-Simon Kühnel schließt eine Test-Batteriezelle mit der konzentrierten Salzlösung an ein Ladegerät an. (Foto: © Empa)
Empa-Forscher Ruben-Simon Kühnel schließt eine Test-Batteriezelle mit der konzentrierten Salzlösung an ein Ladegerät an. (Foto: © Empa)

Salzwasserbatterien könnten zukünftig den Markt für Stromspeicher revolutionieren. Ihr Vorteil: sie sind nicht nur günstig, sondern auch sicher. Durch die Entwicklung einer speziellen Salzlösung rückt die wirtschaftliche Nutzung nun in greifbare Nähe.

15.01.2018 – Die Suche nach sicheren und preisgünstigen Alternativen zu herkömmlichen Akkus beschäftigt Forscher rund um den Globus. Dabei gibt es die unterschiedlichsten Konzepte, welche Stoffe in der Batterie der Zukunft Verwendung finden könnten. Erst kürzlich haben Forscher aus Sydney ihren neuen Zink-Luft-Akku vorgestellt. Ein israelisches Unternehmen setzt dagegen auf Nanomaterialien und spezielle organische Verbindungen. Zwei Schweizer Forscher gehen nun ebenfalls neue Weg und wollen auf Wasser als Elektrolyt zurückgreifen – eine scheinbar leichte Lösung. Denn Wasser ist nicht nur überall verfügbar und als Leiter von Ionen geeignet, sondern auch preisgünstig und nicht brennbar.

Jedoch hat der Stoff auch einen Nachteil, der die Verwendung in Batterien deutlich erschwert. Mit einer Spannungsdifferenz von nur 1,23 Volt liefert Wasser nur ein Drittel der Spannung wie eine handelsübliche Lithium-Ionen-Zelle mit 3,7 Volt. Deshalb wussten die beiden Wissenschaftler der Empa-Abteilung „Materials for Energy Conversion“ Ruben-Simon Kühnel und David Reber, dass derartige Batterien nicht für den Einsatz in Elektroautos taugen können. Jedoch wäre eine solche kostengünstige Batterie auf Wasserbasis durchaus als stationärer Stromspeicher interessant.

„Überschüssiges“ Wasser vermeiden

Doch so schnell gaben die beiden Forscher nicht auf. Nach einigen Tests fanden sie heraus, dass der salzhaltige Elektrolyt flüssig und zugleich so hoch konzentriert sein muss, dass kein „überschüssiges“ Wasser darin enthalten ist. Dafür verwendeten Kühnel und Reber das Spezialsalz Natrium-FSI, das besonders wasserlöslich ist. Bei einem Verhältnis von sieben Gramm Salz und einem Gramm Wasser entstand eine Flüssigkeit, in der kaum noch ungebundene Wassermoleküle vorhanden waren.

Das erstaunliche Ergebnis des Experiments: Die Salzlösung besitzt eine elektrochemische Stabilität von bis zu 2,6 Volt und damit rund doppelt so viel, wie andere wässrige Elektrolyten. Deshalb könnte die Lösung durchaus auch für günstige und zugleich sichere Batteriezellen verwendet werden. Hierbei spielt auch eine Rolle, dass die Natrium-FSI-Zellen ungefährlicher als herkömmliche Li-Ionen-Akkus sind und dadurch viel einfacher gebaut werden können.

Das System habe bereits eine Reihe von Lade- und Entladezyklen im Labor erfolgreich gemeistert, berichtet Empa. Bisher werden dabei jedoch die Anoden und Kathoden getrennt voneinander getestet. Erst im nächsten Schritt wollen die Forscher die beiden Halbzellen zu einer einzigen Batterie vereinigen. Sollten auch diese Experimente ähnlich gut gelingen, könnte die Entwicklung einer Salzwasserbatterie in greifbare Nähe rücken. jk

Kommentare

Joseph PISKUN am 02.07.2018

+331 Gut Antworten

ich finde es gut wenn man eine Batterie / Speicher baut was auch der Umwelt zugunsten kommt! nur soll es schneller gehen und die Technik mehr ausbauen

TGstettner am 02.03.2019

+292 Gut Antworten

und in Österreich gibt es eine Firma die diese Art von Batterie bzw. Akku bereits verkauft!!!!

Produkt >> Greenrock und die Firma Blue-Sky-Energie!!!

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