Nachhaltige Natrium-Ionen-Batterien aus Biomüll

Natrium-Ionen-Batterien gelten als vielversprechende Technologie für stationäre Speichersysteme, die sich auch zu einer kostengünstigen und nachhaltigen Alternative zur Lithium-Ionen-Technologie entwickeln könnte. Für die Natrium-basierten Batterien sind Aktivmaterialien notwendig. Bei der Entwicklung dieser Materialen ist nun einem Forscherteam des Helmholtz-Instituts Ulm des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ein bedeutender Schritt gelungen. „Für die negative Elektrode wurde ein kohlenstoffbasiertes Material entwickelt, welches aus Apfelabfällen gewonnen werden kann und exzellente elektrochemische Eigenschaften besitzt. Über 1000 Lade- und Entladezyklen mit hoher Zyklenstabilität und hoher Kapazität konnten bisher demonstriert werden“, wie die Wissenschaftler am Mittwoch mitteilten. Dies sei ein wichtiger Schritt, um künftig etwa biologische Abfälle für die Entwicklung von nachhaltigen Batterien einsetzen zu können.

Auch bei der positiven Elektrode hätten die Forscher Fortschritte gemacht. So komme das Aktivmaterial, das aus verschiedenen Schichten von Natriumoxiden besteht, komplett ohne das teure und auch umweltschädliche Element Cobalt aus. Nach Angaben der Wissenschaftler ist Cobalt aber ein wichtiger Bestandteil in Aktivmaterialien von kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien. Mit ihrem entwickelten Aktivmaterial hätten die Forscher aus Ulm und Karlsruhe im Labor auch bei mehreren hundert Zyklen die gleichen Leistungsdaten hinsichtlich Effizienz, Zyklenstabilität, Kapazität und Spannung erreichen können, hieß es weiter. (Sandra Enkhardt)