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Es liegt etwas in der Luft!

Eisen-Luft-Batterien versprechen eine deutlich höhere Energiedichte als heutige Lithium-Ionen-Batterien, zudem lässt sich ihr Hauptbestandteil Eisen günstig gewinnen. Bei der Neuerforschung des bekannten Konzepts gehören Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich zu den treibenden Kräften.

22.11.2017
FZ_Juelich_Eisen-Luft-Batterie
FZ_Juelich_Eisen-Luft-Batterie

Bis in die jüngste Vergangenheit lag das Hauptaugenmerk im Zusammenhang mit Energie auf deren Erzeugung. Zuletzt gab es mit Kohle, Atomstrom und Wasserkraft, um nur die wichtigsten Energielieferanten zu nennen, einen Mix, der dem Bedarf recht einfach angepasst werden konnte. Dieses Szenario aber hat sich zuletzt wegen des Atomausstiegs, der angedachten Abkehr von der Kohle und dem Aufkommen der Elektromobilität extrem gewandelt - sodass heute der Speicherung von Energie eine entscheidende Bedeutung zukommt. Insbesondere auf dem Gebiet der mobilen Energiespeicher, sprich Batterien und Akkumulatoren, tut sich so viel wie seit Jahrzehnten nicht mehr. Dazu passt auch eine aktuelle Meldung des Forschungszentrums Jülich, mit der die Renaissance der Eisen-Luft-Batterie eingeläutet werden könnte.

In den 1980er-Jahren war die Forschung zu Metall-Luft-Batterien, unter anderem wegen seinerzeit unüberwindbarer technischer Schwierigkeiten, ins Stocken geraten, aktuell nimmt sie aber wieder richtig Fahrt auf. In Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Oak Ridge National Laboratory gelang es den Jülicher Forschern jetzt, mit Nanometer-Präzision zu beobachten, wie sich im laufenden Betrieb Ablagerungen an der Eisen-Elektrode bilden. Ein fundiertes Verständnis der Lade- und Entladereaktionen gilt als Schlüssel für die Weiterentwicklung dieses Batterietyps bis hin zur Marktreife. Für Eisen-Luft-Batterien wird eine theoretische Energiedichte von mehr als 1 200 Wattstunden pro Kilogramm vorhergesagt. Aktuelle Lithium-Ionen-Akkus dagegen, bezieht man das Gewicht des Zellgehäuses mit ein, kommen auf gerade einmal 350 Wattstunden pro Kilogramm. Somit sind Eisen-Luft-Batterien insbesondere für vielfältige mobile Anwendungen interessant, bei denen der Platzbedarf eine große Rolle spielt.

Forschungszentrum Jülich GmbH (D-52428 Jülich)
Website: www.fz-juelich.de

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