Nickel-Eisen-Akku soll solaren Strom speichern

Forscher der University of California Los Angeles stellen Nutzung für 30 Jahre und mehr in Aussicht

Metall-Cluster werden für "Wunder-Akku" quasi eingesperrt (Illustration: Maher El-Kady, ucla.edu)

Los Angeles (pte004/12.02.2026/06:15)

Ein internationales Team unter Leitung der University of California Los Angeles hat das uralte Prinzip des Nickel-Eisen-Akkumulators wiederentdeckt und so stark verbessert, dass dieser als Speicher für überschüssigen Wind- und Solarstrom infrage kommt. Denn er ist billiger zu produzieren als bisher eingesetzte Batterien und vor allem wegen seiner Langlebigkeit attraktiv für viele Anwendungen.

Minimierung entscheidend

Zehntausende Lade- und Entladezyklen sind laut den Wissenschaftlern möglich. Damit könnte er 30 Jahre lang genutzt werden, während Lithium-Ionen-Batterien auf höchsten zehn kommen, heißt es. Um die Kapazität entscheidend zu verbessern, galt es winzige Klumpen aus Eisen- beziehungsweise Nickelatomen für die positive beziehungsweise negative Elektrode herzustellen. Das ist ihnen mithilfe von Proteinen gelungen, die als Nebenprodukte bei der Rindfleischproduktion anfallen.

Diese haben die Wissenschaftler mit Graphenoxid kombiniert - in Form von Folien aus oxidiertem Kohlenstoff, die die Dicke von einem einzigen Molekül haben und wie Bienenwaben angeordnet sind. Diese Anordnung reduziert die Cluster auf eine Größe von weniger als fünf Nanometer. Das ist so klein, dass 10.000 bis 20.000 Cluster erforderlich wären, um die Breite eines menschlichen Haares zu erreichen.

Elektroden sind fast nur Luft

In überhitztem Wasser ist die Mixtur schließlich "gebacken" worden, wobei die Proteine verkohlten und der Sauerstoff entwich. Übrig blieb ein Aerogel aus Kohlenstoff und den Metall-Clustern, das zu fast 99 Prozent aus Luft besteht. Auf diese Weise haben die Forscher eine riesige Oberfläche erreicht, die für die Reaktionen beim Laden und Entladen zur Verfügung steht.

"Wenn die Partikel extrem klein sind, kann fast jedes einzelne Atom an der Reaktion teilnehmen. Dadurch erfolgen das Laden und Entladen viel schneller, man kann mehr Ladung speichern und die gesamte Batterie arbeitet einfach effizienter", unterstreicht Maher El-Kady, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Chemie und Biochemie.

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