: Sind Salzwasserbatterien die Stromspeicher der Zukunft?

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.