Forscher des Ulmer Helmholtz-Instituts haben jüngst die Entwicklung einer neuartigen Natrium-Ionen Batterie vorgestellt. Natrium-Ionen Batterien gelten als aussichtsreiche Speichertechnologie, da sie nicht nur deutlich leistungsstärker als Nickel-Metallhydrid- oder Bleisäure-Akkus sind, sondern auch als kostengünstige Alternative zur Lithium-Ionen Technologie gelten. Dem Team um Forschungsgruppenleiter Professor Dr. Stefano Passerini und Dr. Daniel Buchholz ist nun ein bedeutender Schritt in der Entwicklung von Aktivmaterialien für Natrium-basierte Energiespeichersysteme gelungen.
Die Helmholtz-Forscher haben nicht nur ein aus verschiedenen Schichtoxiden bestehendes Material entwickelt, sondern auch ein kohlenstoffbasiertes Aktivmaterial, das aus Apfelresten gewonnen werden kann. Diese beiden Neuentwicklungen sollen nach eigener Aussage exzellente elektrochemische Eigenschaften aufweisen und eine zukunftsfähige Möglichkeit für die umweltfreundliche und nachhaltige Nutzung von Ressourcen aufzeigen - insbesondere in stationären Energiespeichern, die eine zentrale Rolle in der Energiewende einnehmen. Aktivmaterialien in solchen Energiespeichern müssen nicht nur leistungsstark, sondern sollten vor allem auch aus kostengünstigen, weit verbreiteten und einfach zugänglichen Materialien bestehen, so die Forscher. Auf Äpfel trifft dies unbestritten zu...
Biologische Abfälle als wertvolle Ressource
Aus Apfelabfällen wurde ein kohlenstoffbasiertes Material für die negative Elektrode entwickelt, das exzellente elektrochemische Eigenschaften besitzen soll – mehr als 1.000 hochreversible Lade-/Entladezyklen mit hoher Zyklenstabilität und Kapazität konnten nach Angaben der Forscher bisher demonstriert werden. Für die positive Elektrode wurde ein Material entwickelt, das aus unterschiedlichen Schichtoxiden besteht und das ohne das teure und umweltschädliche Element Cobalt auskommt – Cobalt ist häufig ein wichtiger Bestandteil in Aktivmaterialien von kommerziellen Lithium-Ionen Batterien.
Zur Überraschung der Forscher konnte mit den neuen Aktivmaterialien eine beeindruckende Leistung über mehrere hundert Zyklen erreicht werden, welche zu den besten bereits erreichten gehört und sich unter anderem durch hohe Effizienz, Zyklenstabilität, Kapazität sowie Spannung auszeichnet.
Mehr Informationen? Das Forschungsteam hat die neuen Materialien in den Zeitschriften „ChemElectroChem“ und „Advanced Energy Materials“ vorgestellt.
