Es brennt nicht und explodiert nicht … Sie haben eine neue langlebige Batterietechnologie eingeführt!
Lithium-Ionen-Batterien sind heute allgegenwärtig, vom Elektroauto bis zum Smartphone. Dies bedeutet jedoch nicht, dass sie für alle Anwendungsbereiche die geeignetste Lösung sind. Die Technische Universität der TU Wien gab bekannt, dass es ihr gelungen ist, eine Sauerstoff-Ionen-Batterie mit wertvollen Vorteilen zu entwickeln.Die neu entwickelten Batterien sind reproduzierbar und bieten somit eine extrem lange Lebensdauer.
Darüber hinaus geben die Entwickler an, dass Sauerstoff-Ionen-Batterien ohne wenige Elemente hergestellt werden können und aus nicht brennbaren Materialien bestehen. Die Entwickler erklärten, dass sie für die neue Batterieidee von Spanien aus zusammenarbeiten, und sagten, sie hätten mit ihren Partnern eine Patentanmeldung eingereicht. Die Sauerstoff-Ionen-Batterie gilt als adäquate Lösung für große Stromspeichersysteme, um beispielsweise elektrische Energie aus regenerativen Quellen zu speichern.
KERAMIK MATERIALIEN ALS NEUER ASSAY
Alexander Schmid vom Institut für Chemische Technologien und Analytik der TU Wien „Wir haben langjährige Erfahrung mit keramischen Materialien, die für Brennstoffzellen verwendet werden können“sagt. „Das brachte uns auf die Idee zu untersuchen, ob sich solche Materialien auch für die Batterieherstellung eignen.“
Die keramischen Materialien, an denen das Team der TU Wien arbeitet, können doppelt negativ geladene Sauerstoffionen aufnehmen und abgeben. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung wandern die Sauerstoffionen von einem keramischen Material zum anderen, dann können sie wieder zurück wandern und erzeugen so einen elektrischen Strom.
HOHE LEBENSDAUER
In der Stellungnahme der TU Wien ist die potenzielle Langlebigkeit der neuen Batterietechnologie das wertvollste Merkmal; Alexander Schmidt, „Bei vielen Batterien kommt es irgendwann zu einem Problem, bei dem sich die Ladungsträger nicht mehr bewegen können“, sagt er. „Dann können sie nicht mehr zur Stromerzeugung genutzt werden, die Kapazität der Batterie nimmt ab. Nach vielen Ladezyklen kann das zu einem großen Problem werden.“sagt.
Dennoch lässt sich die Sauerstoff-Ionen-Batterie problemlos herstellen: Geht Sauerstoff durch Nebenreaktionen verloren, kann dieser Verlust durch Sauerstoff aus der Umgebungsluft ausgeglichen werden.
Das neue Batteriekonzept wurde nicht für Smartphones oder Elektroautos konzipiert, da die Sauerstoff-Ionen-Batterie nur ein Drittel der von Lithium-Ionen-Batterien üblichen Leistungsdichte erreicht und bei Temperaturen zwischen 200 und 400 °C arbeitet. Für die Stromspeicherung ist diese Technologie jedoch äußerst attraktiv.
Alexander Schmidt, „Braucht man einen großen Stromspeicher, um zum Beispiel Solar- oder Windstrom diskontinuierlich zu speichern, kann die Sauerstoff-Ionen-Batterie die perfekte Lösung sein“, sagt er. „Wenn Sie ein ganzes Gebäude voller Energiespeichermodule bauen, spielen die geringere Leistungsdichte und die erhöhte Betriebstemperatur keine entscheidende Rolle, aber hier kommen die Stärken unserer Batterie besonders zum Tragen: lange Lebensdauer, große Fertigungsmöglichkeiten Mengen dieser Materialien ohne seltene Elemente und in diesen Batterien keine Brandgefahr.“
BRENNT NICHT UND ERFORSCHT NICHT
DR. Jürgen Fleig, „Das Grundprinzip ist tatsächlich einem Lithium-Ionen-Akku sehr ähnlich“sagt. „Aber unsere Ausrüstung hat einige wertvolle Vorteile.“ er addiert. Keramik ist nicht brennbar – daher sind wiederholte Brandunfälle mit Lithium-Ionen-Batterien praktisch undurchsichtig. Außerdem werden keine seltenen Elemente benötigt, die wertvoll sind oder nur in verschwenderischer Form abgebaut werden können.
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