Neuer Akku aus Schweden hält unendlich
Forscher der Stockholm University entwickeln idealen Speicher für die elektrifizierte Gesellschaft
(pte002/24.12.2018/06:05) – Nickel-Metallhydrid-Akkus haben eine
relativ hohe Speicherkapazität, lassen sich aber nicht allzu häufig
aufladen. Diesen Mangel haben Forscher der Stockholm University http://su.se nun behoben. Deren Akku kommt an die extrem lange Lebensdauer von
Nickel-Wasserstoff-Akkus heran. Letztere werden bei vielen
Raumfahrtmissionen genutzt, weil sie nahezu unverwüstlich sind. Sie
haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Weil der Wasserstoff in
Druckflaschen gelagert wird, ist die Batterie äußerst sperrig und
ungeeignet für den Alltagsgebrauch.
Richtige Sauerstoff-Dosis
In Nickel-Metallhydrid-Akkus wird der Wasserstoff nicht in Tanks,
sondern in Metallen gelagert. Das funktioniert prima, macht die
Batterien auch sicher. Doch das Metall korrodiert mit der Zeit, weil es
den wasserbasierten Elektrolyten aufsaugt, der die beiden Elektroden
voneinander trennt. Die Batterie trocknet aus und verliert ihre
Fähigkeit, Strom zu speichern.
Dag Noréus und Mitarbeiter Yang Shen haben mit einer
Nickel-Metallhydrid-Batterie des schwedischen Herstellers Nilar AB
experimentiert, die für alle Zellen ein gemeinsames
Wasserstoff-Reservoir hat. Die Forscher füllten eine bestimmte Menge an
Sauerstoff ein. Dieser sorgt dafür, dass das Gleichgewicht in der
Batterie wiederhergestellt wird, indem er den Verlust an Elektrolyt
wettmacht. Wenn die richtige Menge an Sauerstoff eingesetzt wird, reicht
die Lebensdauer an diejenige von Nickel-Wasserstoff-Akkus heran.
Breiteste Anwendbarkeit
Mit dem neuen Wissen halten die Akkus länger als alle Batterien, die
derzeit eingesetzt werden, einschließlich Lithium-Ionen-Akkus, die vor
allem in Autos, Flugzeugen und Anlagen genutzt werden. "Die umfassende
Elektrifizierung der Welt, einschließlich des Verkehrs, verändert die
Anforderungen an die Stromverteilnetze", sagt Noréus. Die
Nickel-Metallhydrid-Batterie sei dafür optimal geeignet.
Heute müssen die Akkus von Elektrofahrzeugen schon nach wenigen Jahren
ausgetauscht und recycelt werden. Mit den neuen Batterien ist das nicht
nötig. Sie haben allerdings eine geringere Kapazität. Besonders gut
geeignet sind langlebige Nickel-Metallhydrid-Batterien, wenn sie
stationär eingesetzt werden, etwa in Häusern mit Fotovoltaikanlagen, um
überschüssigen Strom zu speichern. Auch hier ist die relativ kurze
Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien ein Hindernis. Wann der neue
Akku auf den Markt kommt, ist noch offen.