Für Natrium-Ionen-Batterien

Wissenschaftlern ist es gelungen, aus Apfelresten eine Elektrode für Natrium-Ionen-Batterien herzustellen. Die ersten Tests sind vielversprechend. Die Kosten für zukünftige Energiespeicher könnten damit reduziert werden.

Forscher entwickeln Batterieelektrode aus Apfelresten


Ein kohlenstoffbasiertes Aktivmaterial, das aus Apfelresten gewonnen wird, und ein Material aus Schichtoxiden könnten helfen, die Kosten für die Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien zu reduzieren. Beide zeigten exzellente elektrochemische Eigenschaften und stehen für umweltfreundliche und nachhaltige Nutzung von Ressourcen, teilt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit.

Wie das Institut hervorhebt, seien Natrium-Ionen-Batterien nicht nur deutlich leistungsstärker als Systeme wie Nickel-Metallhydrid- oder Bleisäure-Akkumulatoren, sondern repräsentieren auch eine Alternative zur Lithium-Ionen-Technologie, weil ihre Ausgangsrohstoffe weit verbreitet, einfach zugänglich und kostengünstig sind. Daher seien Natrium-Ionen-Batterien eine äußerst vielversprechende Technologie für stationäre Energiespeicher, welche eine zentrale Rolle in der Energiewende einnehmen und damit einen äußerst attraktiven Markt in der Zukunft darstellen.

„Wichtiger Schritt zur Verwertung von Ressourcen“

Am Helmholtz-Institut Ulm des KIT wurde hierzu für die negative Elektrode ein kohlenstoffbasiertes Material entwickelt, welches aus Apfelabfällen gewonnen werden kann. Laut KIT besitzt das Material exzellente elektrochemische Eigenschaften. Über 1.000 Lade- und Entladezyklen mit hoher Zyklenstabilität und hoher Kapazität seien bislang demonstriert worden. Diese Entdeckung stelle einen wichtigen Schritt zur nachhaltigen Nutzung und Verwertung von Ressourcen wie beispielsweise biologischer Abfälle dar.

Für die positive Elektrode wurde ein Material entwickelt, welches aus verschiedenen Schichten von Natriumoxiden besteht. Dieses Aktivmaterial kommt den Angaben zufolge ohne das teure und umweltschädliche Element Cobalt aus, welches heutzutage häufig noch immer ein wichtiger Bestandteil in Aktivmaterialien von kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien sei. Das neue Aktivmaterial, in dem die eigentliche elektrochemische Speicherung von Energie stattfindet, könne im Labor ohne Kobalt über Hunderte Zyklen die gleichen Leistungsdaten erreichen, wenn es um Effizienz, Zyklenstabilität, Kapazität sowie Spannung geht.

„Mit diesen Materialien ist nun ein wichtiger Schritt hin zur Entwicklung kostengünstiger und umweltfreundlicher Natrium-Ionen-Batterien gemacht worden“, betont das Institut. Die Ergebnisse werden nun in den beiden Fachmagazinen ChemElectroChem und Advanced Energy Materials vorgestellt.

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