Erster Prototyp: Funktionierende Luft-Batterie mit festem Elektrolyten – Info Marzahn Hellersdorf
Die Forschung zur Speicherkapazität von Lithium-Ionen-Batterien schreitet stetig voran. Wissenschaftler arbeiten intensiv an neuen elektrochemischen Systemen, um noch größere Fortschritte zu erzielen. Dabei gelten Metall-Luft-Batterien als vielversprechende Kandidaten.
Erste Lithium-Luft-Batterien konnten bereits Strommengen speichern, die ein Vielfaches der heutigen Lithium-Ionen-Batterien sind. Allerdings gibt es noch einige Probleme mit diesen Batterien, sodass sie noch nicht einsatzbereit sind.
Japanische Forscher haben nun eine neue Luft-Batterie vorgestellt, die aus organischen Molekülen und einem festen Elektrolyten besteht. Dabei verzichteten sie auf metallische Elektroden, um die Bildung von spitzen Dendriten zu vermeiden. Die negative Elektrode besteht aus der organischen Substanz 2,5-Dihydroxy-1,4-Benzoquinon (DHBQ) und dem Polymer Poly (2,5-Dihydroxy-1,4-Benzoquinon-3,6-Methylen PDBM). Als positive Elektrode wurde mit Platin beschichtetes Titan verwendet. Der feste Elektrolyt besteht aus dem Membranmaterial Fluorpolymer Nafion.
Erste Laborversuche haben gezeigt, dass diese Batterie eine gravimetrische Kapazität von 176,1 mAh/g und eine Kapazität von 78 Prozent nach 30 Ladezyklen aufweist. Es besteht die Möglichkeit, die Zyklenfestigkeit weiter zu erhöhen, sodass theoretisch bis zu 60.000 Zyklen bei einer Kapazität von 200 mAh/g möglich sein könnten.
Diese neue Technologie könnte die Lebensdauer von Batterien in kleinen elektronischen Geräten verlängern. Außerdem könnten die Erfahrungen mit festen Elektrolyten auch die Stabilität zukünftiger Metall-Luft-Batterien mit höheren Speicherkapazitäten verbessern.
Die Forschung in diesem Bereich liefert somit spannende Erkenntnisse und neue Hoffnung für die Entwicklung leistungsfähigerer Batterietechnologien. In Zukunft könnten wir Batterien erleben, die noch länger halten und leistungsfähiger sind als das, was wir heute kennen.
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