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pte20181109026 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

Aluminium-Luft-Batterien rosten nicht mehr

MIT-Forscher verhindern katastrophale Selbstentladung durch gezieltes Einpumpen von Öl

Prototyp der MIT-Aluminium-Luft-Batterie im Labor (Foto: mit.edu)
Prototyp der MIT-Aluminium-Luft-Batterie im Labor (Foto: mit.edu)

Cambridge (pte026/09.11.2018/12:30) - Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu versetzen den Elektrolyten von Aluminium-Luft-Batterien mit Öl, sobald die Akkus nicht genutzt werden. Das soll die Elektroden vor Korrosion schützen. Yang Shao-Horn und Douglas P. Hart haben das Öl unmittelbar nach dem Gebrauchsende hineingepumpt. Ergebnis: Die Aluminiumelektrode korrodiert nicht. Sobald wieder Strom entnommen wird, wird das Öl wieder durch reine Elektrolytflüssigkeit ersetzt.

Bisherige Nachteile ausgeräumt

Es hat bereits eine Reihe von Versuchen gegeben, das Korrosionsproblem zu lösen. So ersetzten Forscher die Elektrolytflüssigkeit durch eine andere Chemikalie, die Korrosion zwar verhinderte. Doch die Kapazität reduzierte sich drastisch. Andere pumpten während der Ruhezeit den Elektrolyten ab, sodass er kein Unheil anrichten konnte. Da Aluminium Wasser anzieht, korrodierte die Elektrode trotzdem.

Im Detail sieht die Konstruktion so aus: Zwischen die beiden Elektroden platzieren die MIT-Forscher eine zweigeteilte Membran. Wenn die Batterie in Gebrauch ist, sind beide Kammern mit Elektrolytflüssigkeit gefüllt. Stoppt die Stromentnahme, wird sie an der Seite, an der sich die Aluminiumelektrode befindet, durch Öl ersetzt. Das reduziert die Verluste pro Monat auf 0,02 Prozent - statt bisher 80 Prozent.

Aluminiumoberfläche oleophobisch

Dass das Öl sich so leicht vertreiben lässt, wenn der Elektrolyt zurückkehrt, liegt daran, dass die Aluminiumoberfläche oleophobisch ist. Sie stößt Öl ab. Damit ist die Entladeleistung unmittelbar nach dem Wechsel zwischen Öl und Elektrolyt gleich voll da. Trotz der Pumpvorrichtung und der Tanks für Öl und Elektrolyt, sind Aluminium-Luft-Batterien fünfmal leichter und halb so groß wie Lithium-Ionen-Batterien gleicher Kapazität und Leistung.

Ende des vergangenen Jahrtausends weckte die Aluminium-Luft-Batterie schon gewaltige Hoffnungen. Die Deutsche Post wollte ihre Flotte umrüsten und mit derartigen Batterien ausstatten, die ein israelisches Unternehmen entwickelt hatte. Doch daraus wurde nichts, weil die Selbstentladung zu hoch und die Lebensdauer zu kurz war.

(Ende)
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