Neue Batterie aus Abfall-Graphit und Schrott-Metall
Schweizer Forscher kehren Funktionsprinzip von Lithium-Ionen-Akku um
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Kish-Graphit: ein Abfallprodukt aus der Stahlproduktion (Foto: Empa, ETH Zürich) |
Dübendorf/Zürich (pte015/12.10.2017/11:30) Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) http://empa.ch haben zusammen mit Experten der ETH Zürich http://ethz.ch Ansätze entdeckt, wie sich Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metallen herstellen lassen. Dazu stellen die Wissenschaftler das Prinzip des Lithium-Ionen-Akkus auf den Kopf. Ein mögliches Endprodukt hätte den Entwicklern zufolge das Potenzial, wirklich preisgünstig zu und langlebig zu sein - darauf weisen jedenfalls erste Experimente hin.
Langlebig, günstige Herstellung
Während im Lithium-Ionen-Akku die Anode, der Minuspol, aus Graphit besteht, wird bei der neukonzipierten Batterie der Gaphit als die Kathode (Pluspol) eingesetzt. In den Zwischenräumen lagern sich die dicken Anionen ein. Die Anode ist bei neuen Batterie dagegen aus Metall. Abfall-Graphit, der bei der Stahlherstellung anfällt und auch "Kish-Graphit" heißt, so die Schweizer Fachleute, funktioniert sehr gut als Kathodenmaterial.
Auch natürlicher Graphit geht gut - wenn er in groben "Flakes" geliefert wird und nicht allzu fein vermahlen ist. Der Grund: Die Graphitschichten liegen an den Bruchkanten offen und die dicken Metall-Chlorid-Ionen können leichter in die Struktur hineinschlüpfen. Dagegen eignet sich der fein vermahlene Graphit, der üblicherweise in Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommt, für die neue Batterie kaum: Durch das Vermahlen der Graphitpartikel werden die Schichten geknickt wie in einer zerknüllten Papierkugel. In diesen geknüllten Graphit können nur kleine Lithium-Ionen eindringen, die dicken Anionen der neuen Batterie dagegen nicht.
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