09.12.2022 - The University of Sydney

Neue, kostengünstige Batterie mit viermal höherer Kapazität als Lithium

Neue Batterietechnologie hat das Potenzial, die Kosten für die Energiespeicherung erheblich zu senken

Ein internationales Forscherteam hofft, dass eine neue, kostengünstige Batterie, die die vierfache Energiekapazität von Lithium-Ionen-Batterien hat und viel billiger in der Herstellung ist, die Kosten für den Übergang zu einer kohlenstofffreien Wirtschaft erheblich senken wird.

Unter der Leitung von Dr. Shenlong Zhao von der School of Chemical and Biomolecular Engineering der Universität wurde die Batterie unter Verwendung von Natrium-Schwefel - einer Art geschmolzenem Salz, das aus Meerwasser gewonnen werden kann - hergestellt, das in der Produktion viel weniger kostet als Lithium-Ionen-Batterien.

Natrium-Schwefel-Batterien (Na-S) gibt es zwar schon seit mehr als einem halben Jahrhundert, aber sie waren eine minderwertige Alternative, und ihre weit verbreitete Verwendung wurde durch die geringe Energiekapazität und die kurzen Lebenszyklen eingeschränkt.

Durch ein einfaches Pyrolyseverfahren und Elektroden auf Kohlenstoffbasis zur Verbesserung der Reaktivität von Schwefel und der Reversibilität der Reaktionen zwischen Schwefel und Natrium hat die Batterie der Forscher ihren einst trägen Ruf abgelegt und weist eine sehr hohe Kapazität und eine extrem lange Lebensdauer bei Raumtemperatur auf.

Den Forschern zufolge ist die Na-S-Batterie auch eine energiedichtere und weniger toxische Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien, die zwar häufig in elektronischen Geräten und zur Energiespeicherung eingesetzt werden, aber teuer in der Herstellung und im Recycling sind.

Die Na-S-Batterie von Dr. Zhao wurde speziell entwickelt, um eine leistungsstarke Lösung für große Speichersysteme für erneuerbare Energien, z. B. in Stromnetzen, zu bieten und gleichzeitig die Betriebskosten erheblich zu senken.

Nach Angaben des Clean Energy Council stammten 2021 32,5 Prozent des australischen Stroms aus sauberen Energiequellen, und die Branche ist auf dem Vormarsch. Auch die Energiespeicherung in Haushalten wächst. Einem aktuellen Bericht zufolge wurden 2021 rekordverdächtige 33.000 Batterien installiert.

"Unsere Natriumbatterie hat das Potenzial, die Kosten drastisch zu senken und gleichzeitig eine viermal so hohe Speicherkapazität zu bieten. Dies ist ein bedeutender Durchbruch für die Entwicklung der erneuerbaren Energien, die zwar langfristig die Kosten senken, aber bisher mehrere finanzielle Hürden zu überwinden hatten", sagte der leitende Forscher Dr. Zhao.

"Wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, brauchen wir hochwertige Speicherlösungen, die nicht die Welt kosten und auf lokaler oder regionaler Ebene leicht zugänglich sind.

"Wir hoffen, dass wir durch die Bereitstellung einer Technologie, die die Kosten senkt, schneller einen Horizont für saubere Energie erreichen können. Es versteht sich wahrscheinlich von selbst, aber je schneller wir den Kohlenstoffausstoß reduzieren können, desto besser sind unsere Chancen, die Erwärmung zu begrenzen.

"Speicherlösungen, die mit reichlich vorhandenen Ressourcen wie Natrium - das aus Meerwasser gewonnen werden kann - hergestellt werden, haben auch das Potenzial, eine größere Energiesicherheit zu gewährleisten und es mehr Ländern zu ermöglichen, sich dem Übergang zur Dekarbonisierung anzuschließen.

Die Batterien im Labormaßstab (Cion-Batterien) wurden in der chemisch-technischen Einrichtung der Universität Sydney erfolgreich hergestellt und getestet. Die Forscher planen nun, die kürzlich hergestellten Ah-Niveau-Batterien zu verbessern und zu vermarkten.

Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Schwefel
  • Energiedichte
  • Natrium-Schwefel-Batterien
  • Natriumbatterien
Mehr über University of Sydney
  • News

    Selbstorganisation mit Ecken und Kanten

    In vielen Prozessen bilden kleine Objekte geordnete Schichten zwischen Flüssigkeiten und Festkörpern. Gängige Modelle beschreiben die Objekte als Kugeln mit homogenen Oberflächen. Oft sind diese aber nicht kugelförmig, sondern polyedrisch – zum Beispiel, wenn sie aus Metall bestehen. Wissen ... mehr

    Ingenieure verwenden Elektrizität, um giftiges Wasser zu reinigen

    Ein Team von Ingenieuren kann der Reinigung stark verschmutzter industrieller Abwasserströme einen Schritt näher kommen. Forscher von der School of Chemical and Biomolecular Engineering entwickelten ein elektrochemisches Oxidationsverfahren mit dem Ziel, komplexe Abwässer zu reinigen, die e ... mehr

    Die stinkendste Frucht der Welt könnte Ihr Handy aufladen

    Stellen Sie sich vor, wir könnten natürlich gewachsene Produkte wie Pflanzen und Früchte verwenden, um Elektrizität zu speichern, die gängige Elektronik wie Mobiltelefone, Tabletten, Laptops oder sogar Elektroautos auflädt. Forscher der Universität von Sydney haben genau das getan und eine ... mehr