Schwedische Wissenschaftler haben eine revolutionäre Batterie aus Abfall entwickelt: 8000 Ladezyklen für Pfennigbeträge
Forscher der Linköping University, der Karlstad University und der Chalmers University in Schweden haben eine kostengünstige Batterie entwickelt, die kein Lithium verwendet, sondern aus Zink und Lignin, einem Abfallprodukt der Papierindustrie, hergestellt wird.
Mit der zunehmenden Verbreitung von erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie steigt auch die Nachfrage nach Energiespeicherlösungen. Sie werden derzeit mit Batterien versorgt, die Komponenten wie Lithium und Kobalt enthalten.
Obwohl die Energiedichte dieser Batterien besser ist, ist die Gewinnung dieser Mineralien mit Umweltproblemen verbunden. Lithium-Ionen-Batterien sind auch nicht einfach zu recyceln und daher langfristig keine umweltfreundliche Option.
Die zinkbasierte Batterietechnologie ist auf dem Markt weit verbreitet, allerdings nur für nicht wiederaufladbare Geräte. Lösungen auf Lithiumbasis werden bevorzugt, da sie mehr Energie speichern können. Sie sind jedoch auch brand- und explosionsgefährdet.
Batterien auf Zinkbasis sind viel sicherer. Langfristig werden sie in der Lage sein, Lithium-Ionen-Batterien durch wiederaufladbare Optionen zu ersetzen. Deshalb haben Forscher des Labors für Organische Elektronik an der Universität Linköping (LiU) bei der Entwicklung von Batterien auf Zink und Lignin zurückgegriffen.
Der Hauptgrund, warum Zinkbatterien nicht weit verbreitet sind, ist die Reaktivität von Zink mit Wasser im Elektrolyten. Diese Reaktion führt zur Bildung von Wasserstoffgas und die Zinkbatterie wird unbrauchbar.
Schwedische Forscher verwendeten einen anderen Elektrolyten, einen so genannten Wasser-Polymer-Salz-Elektrolyten (WiPSE), und wiesen nach, dass die Stabilität von Zink verbessert werden konnte.
“Sowohl Zink als auch Lignin sind sehr billig, und die Batterie ist leicht recycelbar”, so der Entwickler. “Wenn man die Kosten pro Nutzungszyklus berechnet, ist diese Batterie im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien extrem günstig.
Im Gegensatz zu anderen Batterien auf Zinkbasis, die sich innerhalb weniger Stunden entladen, kann die neue Batterie eine Ladung bis zu einer Woche halten. Darüber hinaus ist die Batterie stabil und behält 80 Prozent ihrer Kapazität für 8000 Zyklen.
Die vom Team entwickelte Batterie ist derzeit noch klein, aber die Technologie kann leicht auf die Größe einer Autobatterie erweitert werden. In Bezug auf die Energiedichte sind die Batterien mit Blei-Säure-Batterien vergleichbar, sie enthalten jedoch keine giftigen Bestandteile und sind daher umweltfreundlicher.
