Die HIU-Forscher haben sich nach kostengünstigen Alternativen zu der weit verbreiteten Lithium-Ionen-Technologie umgeschaut. Lithium findet sich sehr fein verteilt in der Erdkruste, Natrium steckt dagegen massenhaft in Meersalz oder unterirdischen Salzstöcken und ist somit besser zugänglich und kostengünstiger. Den Forschern gelang es, neue Aktivmaterialien für Natrium-Ionen-Akkus zu entwickeln. Beim Be- und Entladen der Batterien wandern die Ionen zwischen den beiden Elektroden hin und her und lagern sich in den Aktivmaterialien ein. Das der negativen Elektrode besteht aus natürlichem Kohlenstoff, der aus Kohlehydraten von Apfelresten gewonnen wurde. Für die positive Elektrode wurde ein Material entwickelt, das aus verschiedenen Schichten von Natriumoxiden besteht. Diese neue Oxid-Struktur ersetzt das teure und umweltschädliche Element Kobalt und arbeitet genauso effizient und stabil.

Natrium-Ionen-Akkus verfügen über eine hohe Speicherkapazität, bergen aber durch die Betriebstemperatur auch Brandgefahren. Insofern eignen sich diese Energiespeicher bei entsprechender Klimatisierung eher für den stationären Einsatz im Bereich häuslicher Photovoltaik-Anlagen.

Lithium und Kobalt raus, Natrium und Biomasse rein. Mit dieser ressourcenschonenden Entwicklung wird ein Beitrag zur Vereinfachung der Materialherstellung für Elektroden und damit zur Kostensenkung von Batterien geleistet. Durch den Einsatz von natürlichem Graphit werden auch Nachhaltigkeitsaspekte in der Produktion von Energiespeichern deutlich verbessert.

Vorgestellt werden die Ergebnisse der HIU-Batterieforscher aus Ulm in den zwei Fachmagazinen:

„ChemElectroChem“  und „Advanced Energy Materials“.

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