Magnesium-Schwefel-Batterien ersetzen Lithium-Zellen

Das Helmholtz-Institut Ulm hat einen speziellen Elektrolyten entwickelt, der den Bau von Magnesium-Schwefel-Batteriezellen ermöglicht.

Wissenschaftler forschen weltweit schon länger an Alternativen zu Lithium-Ionen- und Metallhydrid-Batterien als Energiespeicher. Und mit Magnesium lassen sich grundsätzlich höhere Speicherdichten erreichen als mit Lithium. Weitere Vorteile von Magnesium sind häufiges Vorkommen in der Natur, Ungiftigkeit und Luftstabilität. Doch bisher waren die Fortschritte auf diesem Gebiet gering. Vor allem fehlte es an geeigneten Elektrolyten für das Magnesium, mit denen sich Batterien mit hoher Speicherkapazität und Leistungsdichte bauen lassen. Eine Forschungsgruppe um Professor Maximilian Fichtner und Dr. Zhirong Zhao-Karger stellte nun am Helmholtz-Institut Ulm (HIU) erstmals einen aussichtsreichen Elektrolyten vor. Der Elektrolyt zeichnet sich durch eine ganze Reihe von vielversprechenden Eigenschaften aus: elektrochemische Stabilität, sehr hoher Wirkungsgrad. Der Elektrolyt lässt sich zudem in verschiedenen Lösungsmitteln und in hohen Konzentrationen verwenden und ist chemisch kompatibel mit einer Schwefelkathode. Nach den Informationen ist die Herstellung des Elektrolyten ausgesprochen einfach: „Es werden zwei käufliche Standardchemikalien verwendet, die man in das gewünschte Lösungsmittel gibt und etwas rührt. Diese einfache Mischung kann danach direkt als Elektrolyt in der Batterie verwendet werden. Kürzlich haben wir zudem festgestellt, dass eine Variante dieses Elektrolyten auch stabil an der Luft ist. Damit können wir nun auch mit der Entwicklung neuartiger Magnesium-Luft-Batterien beginnen”, berichtet Forschungsgruppenleiter Maximilian Fichtner.

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Abbildung: KIT

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