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Technologie  29.12.2018 (Archiv)

Lang haltende Akkus

Nickel-Metallhydrid-Akkus haben eine relativ hohe Speicherkapazität, lassen sich aber nicht allzu häufig aufladen. Diesen Mangel haben Forscher der Stockholm University nun behoben.

Deren Akku kommt an die extrem lange Lebensdauer von Nickel-Wasserstoff-Akkus heran. Letztere werden bei vielen Raumfahrtmissionen genutzt, weil sie nahezu unverwüstlich sind. Sie haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Weil der Wasserstoff in Druckflaschen gelagert wird, ist die Batterie äußerst sperrig und ungeeignet für den Alltagsgebrauch.

In Nickel-Metallhydrid-Akkus wird der Wasserstoff nicht in Tanks, sondern in Metallen gelagert. Das funktioniert prima, macht die Batterien auch sicher. Doch das Metall korrodiert mit der Zeit, weil es den wasserbasierten Elektrolyten aufsaugt, der die beiden Elektroden voneinander trennt. Die Batterie trocknet aus und verliert ihre Fähigkeit, Strom zu speichern.

Dag Noréus und Mitarbeiter Yang Shen haben mit einer Nickel-Metallhydrid-Batterie des schwedischen Herstellers Nilar AB experimentiert, die für alle Zellen ein gemeinsames Wasserstoff-Reservoir hat. Die Forscher füllten eine bestimmte Menge an Sauerstoff ein. Dieser sorgt dafür, dass das Gleichgewicht in der Batterie wiederhergestellt wird, indem er den Verlust an Elektrolyt wettmacht. Wenn die richtige Menge an Sauerstoff eingesetzt wird, reicht die Lebensdauer an diejenige von Nickel-Wasserstoff-Akkus heran.

Mit dem neuen Wissen halten die Akkus länger als alle Batterien, die derzeit eingesetzt werden, einschließlich Lithium-Ionen-Akkus, die vor allem in Autos, Flugzeugen und Anlagen genutzt werden. 'Die umfassende Elektrifizierung der Welt, einschließlich des Verkehrs, verändert die Anforderungen an die Stromverteilnetze', sagt Noréus. Die Nickel-Metallhydrid-Batterie sei dafür optimal geeignet.

Heute müssen die Akkus von Elektrofahrzeugen schon nach wenigen Jahren ausgetauscht und recycelt werden. Mit den neuen Batterien ist das nicht nötig. Sie haben allerdings eine geringere Kapazität. Besonders gut geeignet sind langlebige Nickel-Metallhydrid-Batterien, wenn sie stationär eingesetzt werden, etwa in Häusern mit Fotovoltaikanlagen, um überschüssigen Strom zu speichern. Auch hier ist die relativ kurze Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien ein Hindernis. Wann der neue Akku auf den Markt kommt, ist noch offen.

pte/red

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#Forschung #Akkus #Energie



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