Die neue Batterie besteht nicht nur aus gängigen und kostengünstigen Materialien, sondern ist auch feuerfest und fehlertolerant. Und dank der sehr schnellen Ladegeschwindigkeit kann es als Batterie für die Stromversorgung des Hauses oder das Aufladen von Elektrofahrzeugen nützlich sein.
Seit 20 Jahren gelten Lithium-Ionen-Batterien als die beste Wahl für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher – zuverlässig und leistungsstark. Lithium wird jedoch zu einem immer selteneren und teureren Metall, und Batterien auf Lithiumbasis explodieren oder entzünden sich, wenn sie defekt oder falsch verwendet werden. Billigere und sicherere Alternativen werden benötigt, schreibt New Atlas.
Ein Team von Ingenieuren des MIT (USA) machte sich daran, einen neuen Batterietyp zu entwickeln. Nach einer Reihe von Versuchen und Irrtümern entschieden sie sich für Aluminium und Schwefel für Elektroden und für einen Elektrolyten aus einem geschmolzenen Salz von Chloraluminiumsäure. Alle Zutaten sind nicht nur billig und üblich, sondern auch nicht brennbar.
Während der Tests haben die neuen Batterien gezeigt, dass sie Hunderten von Zyklen standhalten und sehr schnell aufgeladen werden können – in einigen Experimenten dauerte der Vorgang weniger als eine Minute. Die Kosten einer solchen Batterie betragen nur ein Sechstel der Kosten einer ähnlich großen Lithium-Ionen-Batterie.
Eine Batterie aus Aluminium, Schwefel und Salz kann bei Temperaturen von bis zu 200 ° C betrieben werden, ihr optimaler Modus liegt jedoch bei etwa 110 ° C. Dann lädt er 25-mal schneller als bei 25 °C. Wichtig ist, dass der Akku keine Fremdenergie benötigt, um diese Temperatur zu erreichen – ein normaler Lade-Entlade-Zyklus reicht aus.
Das Salz der Chloraluminiumsäure wurde wegen seines niedrigen Schmelzpunkts ausgewählt, aber es stellte sich heraus, dass es einen weiteren Vorteil hat – es verhindert auf natürliche Weise die Bildung von Dendriten. Diese sich allmählich verlängernden Metallprozesse füllen den Raum zwischen den Elektroden und verursachen einen Kurzschluss.
Laut den Entwicklern lässt sich das neue Element am besten zu einer Batterie von mehreren zehn Kilowattstunden kombinieren. In dieser Anordnung könnten sie an Schnellladestationen Haushalte oder Elektrofahrzeuge mit Strom versorgen.
Wissenschaftlern aus den Vereinigten Staaten gelang es, eine Reihe von Mängeln der Salzschmelzebatterie zu überwinden und eine erhebliche Kostensenkung zu erreichen sowie die Kapazität im Vergleich zu bestehenden Analoga zu erhöhen. Die Technologie könnte in 5–10 Jahren kommerzialisierungsreif sein.
2022-08-25 16:59:31
Autor: Vitalii Babkin