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Harvard Universität
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Energietechnik: Umweltfreundlicher Energiespeicher

Langlebige Batterie ohne Giftstoffe

16.02.2017

Wissenschaftler der Harvard Universität entwickelten eine wiederaufladbare Flüssigbatterie, die nur alle 1.000 Ladezyklen ein Prozent Leistung verliert.

Zehn Jahre Dauerbetrieb

Die Batterie soll im Dauerbetrieb rund zehn Jahre durchhalten. Das würde die alltäglichen Akku-Probleme vieler Nutzer lösen, denn laut Wissenschaftlern altert die Batterie so gut wie nicht. In der Regel sind Akkus nach etwa 1.000 Ladezyklen kaputt. Der flüssige Super-Akku hingehen soll nach 1.000 Ladezyklen gerade mal ein Prozent seiner Kapazität verlieren. Apple gibt für seine iPhone-Akkus 500 Ladezyklen an, nach denen die Stromspeicher noch 80 Prozent ihrer Leistung behalten sollen. Bei den neu entwickelten flüssigen Batterien hingegen würde es Jahre dauern, bis man den Kapazitätsverlust überhaupt bemerkt.

Batterien in Kellern von Wohnhäusern

Die Harvard-Wissenschaftler und -Ingenieure entwickelten eine sogenannte Redox-Fluss-Batterie, die Energie in einer flüssigen Lösung speichert. Die Moleküle der Elektrolyte, Ferrocene und Viologene in den Akkus wurden so modifiziert, dass sie wasserlöslich, stabil und korrosionsgeschützt sind. Die Batterie ist zudem ungiftig, nicht ätzend und hält Schätzungen zu Folge viel länger als die herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. „Weil wir es geschafft haben, Elektrolyte in Wasser zu lösen, ist diese Batterie so langlebig, dass man sie in den Kellern von Wohnhäusern verbauen könnte“, so Roy Gordon, einer der Forschungsleiter und Professor für Chemie und Materialforschung an der Universität in Harvard. „Wenn die Flüssigkeit auslaufen würde, würde es den Beton nicht angreifen. Und weil sie nicht ätzend ist, kann man die Bestandteile der Batterie, etwa Tank und Pumpen, auch aus billigeren Materialien bauen“, erklärt Gordon.

Ehrgeizige Ziele für den Umwelt- und Klimaschutz

Die Forscher hoffen, dass sie das Ziel des US-Energieministeriums erreichen können, eine Batterie zu bauen, die eine Kilowattstunde für weniger als 100 US-Dollar (94 Euro) speichert. „Wenn wir auch nur einigermaßen an das Kostenziel herankommen, können wir die Welt verändern“, sagt Michael Aziz, Professor für Materialforschung und Energietechniken an der Harvard University. Die Erfindung könnte künftig Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind und Solar sicher und langfristig speichern. Erneuerbare Energie wäre dann genauso billig wie Energie aus konventionellen Kraftwerken.

Autor
Name: Antje Schubert