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Die TU Graz vermeldet einen Erfolg bei der Weiterentwicklung der als "Super-Batterie" gepriesenen Lithium-Luft-Akku-Technologie. Eine Lithium-Luft-Batterie könne potentiell 10 Mal mehr Energie speichern als eine Lithium-Ionen-Batterie, weshalb sie als vielversprechende "Nachfolgerin", vor allem im Bereich Elektromobilität, betrachtet wird. Möglich sei die vielfach höhere Energiespeicherkapazität durch die leichten Sauerstoff- anstelle der schweren metallischen Ionenstrukturen. Ein weiterer Vorteil der luftigen Batterie-Alternative sei es, dass sie gänzlich ohne die teuren und nur begrenzt verfügbaren Übergangsmetalle wie Kobalt, Nickel oder Mangan auskomme.

Allerdings gebe es noch einigen Forschungs- und Entwicklungsbedarf, da bspw. die Leitfähigkeit der Elektroden noch nicht den Anforderungen entspreche. Genau in diesem Punkt sei ein kleiner Durchbruch gelungen, wie die TU Graz heute bekannt gemacht hat: In Kooperation mit der schottischen St. Andrews University sei den österreichischen Batterieforschern durch den Einsatz von Titancarbid eine entscheidende Verbesserung der Leitfähigkeit und Effizienz der Lithium-Luft-Batterie gelungen.

 

Titancarbid ersetzt Kohlenstoff

 

Bisher sei in Lithium-Luft-Batterien Kohlenstoff in Form von Ruß verwendet worden, der mit dem Sauerstoff reagiere. Der Nachteil: Sauerstoff greife die Kohlenstoffoberfläche an und führe zu frühzeitigen Nebenreaktionen, die die Wiederaufladbarkeit verringern. Um dies zu umgehen, wurde der Einsatz von titancarbid-basierten Elektroden getestet – mit positiven Ergebnissen. Die Zellreaktion laufe "sauber", wodurch die Energieeffizienz und Lebensdauer des Akkus erhöht werde. „Die Batterie kann so bei höherer Belastung betrieben werden und es gibt weniger Verlustleistung, das heißt, sie erwärmt nicht so stark“, erklärt Stefan Freunberger vom Institut für Chemische Technologie von Materialien der TU Graz. Nun stehe es für die weitere Forschung an, die Porosität der Titancarbidstruktur durch einen neuen Syntheseweg zu erhöhen und dadurch die Energiekapazität der Lithium-Luft-Batterie weiter zu steigern. Die Forschungsarbeit wurde in der neuesten Ausgabe des Fachjournals "Nature Materials" veröffentlicht.

 

Quelle: idw-online.de

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